ansys位移約束的意義的案例
CAE黑話：自由度(DOF)/多點(diǎn)約束(MPC)/剛體位移
?? CAE黑話科普：DOF、MPC與剛體位移 (工程師實(shí)戰(zhàn)篇)
CAE新人常聽到的這三個(gè)詞，是理解有限元分析（FEA）約束的核心。
1??
自由度
(
Degree of Freedom
,
DOF
) 節(jié)點(diǎn)能運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立方向。3D結(jié)構(gòu)中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)通常有6個(gè)自由度：3個(gè)平動(dòng) (UX, UY, UZ) 和 3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng) (ROTX, ROTY, ROTZ)。約束 (Boundary Condition) 的本質(zhì)就是限制某些節(jié)點(diǎn)的DOF。DOF過(guò)少導(dǎo)致欠約束，計(jì)算報(bào)“奇異”；DOF過(guò)多導(dǎo)致過(guò)約束，結(jié)果失真。
2??
剛體
位移 (
Rigid Body
Motion, RBM) 模型在不受應(yīng)變的情況下發(fā)生的整體位移。如果在全模型上未施加足夠的位移約束，導(dǎo)致某個(gè)方向的剛體位移未被“鎖住”，求解器就會(huì)報(bào)錯(cuò)。比如：一根沒有固定點(diǎn)的梁，無(wú)論給多大的載荷，它都會(huì)發(fā)生無(wú)窮大的剛體位移，導(dǎo)致計(jì)算不收斂。
3?? 多點(diǎn)約束 (Multi-Point Constraint,
MPC
) 一種通過(guò)數(shù)學(xué)方程定義節(jié)點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)關(guān)系的約束。它不同于直接給節(jié)點(diǎn)設(shè)為0的簡(jiǎn)單約束。
剛性連接 (Rigid Body/RBE2): 一個(gè)從節(jié)點(diǎn)的所有DOF都完全跟隨一個(gè)主節(jié)點(diǎn)。
柔性連接 (Interpolation/RBE3): 將力或力矩分配到多個(gè)從節(jié)點(diǎn)上，不引入剛度，僅傳遞運(yùn)動(dòng)。
常用場(chǎng)景: 螺栓連接、軸承支承、實(shí)體-殼網(wǎng)格過(guò)渡、多體裝配。
??技術(shù)鄰-大奎原創(chuàng)，禁止搬運(yùn)
展開 Abaqus如何施加自定義函數(shù)的位移約束
Abaqus如何施加自定義函數(shù)的位移約束
對(duì)于有一些模型需要加載隨時(shí)間變化的載荷和約束，Abaqus提供各種定義方式，通過(guò)Amplitude來(lái)完成，本次想闡述的時(shí)加載不隨時(shí)間變化而是隨坐標(biāo)變化的約束。
建立如圖所示的模型，想對(duì)這個(gè)模型的整體在x方向施加一個(gè)隨著Y軸坐標(biāo)線性變化的位移約束，即u1=kY形式的約束。
圖1
直接施加肯定不可能，與ANSYS一樣，需要先建立函數(shù)，建立函數(shù)菜單的位置如圖2所示，在Load模塊下的Tool菜單下。
圖2
點(diǎn)開之后如圖3所示，點(diǎn)擊Creat彈出對(duì)話框，采用Expression field的方式建立函數(shù)，并可以修改名稱。
圖3
之后即可通過(guò)如圖4所示的界面來(lái)創(chuàng)建函數(shù)，能夠用的變量是坐標(biāo)XYZ，運(yùn)算符在右邊，坐標(biāo)采用的坐標(biāo)系可以自由選擇，默認(rèn)采用笛卡爾總體坐標(biāo)系。選擇坐標(biāo)的時(shí)候可以直接點(diǎn)選Abaqus/CAE窗口的已有坐標(biāo)系直接選擇。
圖4
創(chuàng)建完保存。
之后即可創(chuàng)建位移約束，如圖5所示，需要注意兩個(gè)東西，一個(gè)是通過(guò)Distrubition選擇剛才創(chuàng)建的函數(shù)AnalyticalField-1，另外施加u1時(shí)填入數(shù)字1的含義表示施加1倍的函數(shù)。
圖5
創(chuàng)建完之后，可以通過(guò)主菜單的View-Assembly Display Option-Attribute來(lái)設(shè)置顯示，如圖6所示。
圖6
最終加載完成如圖7所示。
圖7
很明顯隨著Y坐標(biāo)的不同而不同。
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用Pretension bolt 命令給實(shí)體螺栓加預(yù)緊力，報(bào)位移約束的錯(cuò)
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ANSYS模態(tài)分析結(jié)果中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的物理意義 ￥100
<p>ANSYS模態(tài)分析結(jié)果中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的物理意義</p><p>在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震響應(yīng)分析之前，通常先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析以了解結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性（自振周期和振型）。</p><p>常用的模態(tài)分析方法：Block Lanczos法、PCG Lanczos法、縮減法和非對(duì)稱法。</p><p><strong>ANSYS模態(tài)分析的結(jié)果文件包含哪些信息呢？在此以下表為例進(jìn)行說(shuō)明。</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202402/4246ee8fae42785e42332fe4e91e3106.png"></p><p>1 MODE 模態(tài)階數(shù)</p><p>2 FREQUENCY 頻率（Hz）</p><p>3 PERIOD 周期（s）</p><p>4 PARTIC. FACTO 振型參與系數(shù)（每個(gè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量與其在某階振型中相應(yīng)坐標(biāo)乘積之和與該階振型模態(tài)質(zhì)量之比）</p><p>5 RATIO 比率（振型參與系數(shù)與一階振型參與系數(shù)之比）</p><p>6 EFFECTIVE MASS 振型等效質(zhì)量（振型參與系數(shù)的平方與振型模態(tài)質(zhì)量之比）</p><p>7 CUMULATIVE MASS FRACTION 累計(jì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/有效質(zhì)量系數(shù)（為第一階到該階振型等效質(zhì)量之和與總等效質(zhì)量之比）</p><p>8 RATIO EFF. MASS TO TOTAL MASS 振型等效質(zhì)量與總質(zhì)量之比</p><p><br></p><p>此外，還有如下幾個(gè)相關(guān)概念：</p><p>1 振型參與質(zhì)量（該階振型的模態(tài)質(zhì)量與振型參與系數(shù)平方之積）</p><p>2 振型參與質(zhì)量系數(shù)（所取振型參與質(zhì)量之和與總質(zhì)量之比）</p><p>3 模態(tài)質(zhì)量/振型質(zhì)量（第i階振型的廣義質(zhì)量）</p><p>4 質(zhì)量參與系數(shù)（該振型的基底剪力與總質(zhì)量之比）</p>
展開 如何在ANSYS WORKBENCH中區(qū)分剛性位移與變形位移？
如何在ANSYS WORKBENCH中區(qū)分剛性位移與變形位移？
ABAQUS案例-旋轉(zhuǎn)對(duì)稱子模型分析及旋轉(zhuǎn)對(duì)稱模型在溫度場(chǎng)和過(guò)盈裝配下的應(yīng)力位移分析與過(guò)約束檢查 ￥3
本實(shí)例中采用了旋轉(zhuǎn)對(duì)稱子模型分析結(jié)構(gòu)在溫度場(chǎng)和過(guò)盈裝配下的應(yīng)力位移分布及計(jì)算過(guò)盈面總裝配作用力。并演示了如何避免過(guò)約束以及如何在局部坐標(biāo)系下查看應(yīng)力和位移。
ANSYS SPEOS眩光分析 | 光不僅要亮，更要亮得有意義！
ANSYS SPEOS可對(duì)建筑模型進(jìn)行光環(huán)境模擬，設(shè)置不同入射角度的太陽(yáng)光，并采用多角度探測(cè)器，對(duì)整體的環(huán)境進(jìn)行模擬分析，還可以進(jìn)行沉浸式視覺效果分析，最大程度找出眩光產(chǎn)生的位置，并優(yōu)化相關(guān)設(shè)計(jì)方案。
結(jié)語(yǔ)
最近的一項(xiàng)研究表明，有三分之一的人類已經(jīng)無(wú)法看到我們所在的星系——銀河系。為什么呢？數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的城市燈火每晚照亮著我們的城市，但這之中只有一部分光線被真正用來(lái)照亮街道或人行道——其余的光線則遺失并反射到地平線以上，照亮了夜空，造成了所謂光污染。
從這個(gè)意義上說(shuō)，經(jīng)過(guò)深思熟慮的設(shè)計(jì)后而選擇正確的人造光，不要讓它迷失方向，對(duì)減少光污染至關(guān)重要。Better Light, better life!
展開 ANSYS知識(shí)普及3——約束方程（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識(shí)水平有限，不對(duì)之處請(qǐng)諒解。也歡迎各位網(wǎng)友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識(shí)普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
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約束方程提供了比耦合更通用的聯(lián)系自由度的方法。有如下形式：
這里U（I）是自由度，N是方程中項(xiàng)的編號(hào)。
如何生成約束方程
1. 直接生成約束方程
直接生成約束方程：
命令：CE
GUI: Main Menu>Preprocessor>Coupling / Ceqn>Constraint Eqn
下面為一個(gè)典型的約束方程應(yīng)用的例子，力矩的傳遞是由BEAM3單元與PLANE42單元（PLANE42單元無(wú)平面轉(zhuǎn)動(dòng)自由度）的連接來(lái)完成的：
o 圖12-1建立旋轉(zhuǎn)和平移自由度的關(guān)系
如果不用約束方程則節(jié)點(diǎn)2處表現(xiàn)為一個(gè)鉸鏈。
展開 ANSYS約束方程的施加與分析
下面分析一個(gè)具體的問題，模型如下圖所示：
對(duì)于該模型，節(jié)點(diǎn)5雖然為公用節(jié)點(diǎn)，但是兩端的彎矩與實(shí)體單元的彎矩并不耦合，因此需要人為的構(gòu)建約束方程，現(xiàn)假定實(shí)體單元?jiǎng)澐譃樗姆荩B接面的節(jié)點(diǎn)編號(hào) 如上圖所示，根據(jù)約束方程的定義，需要為此模型定義三個(gè)約束方程用以控制三個(gè)方向的自由度，下面給出一個(gè)5號(hào)節(jié)點(diǎn)ROTz約束方程示例：
該方程根據(jù)1、2節(jié)點(diǎn)的水平和豎向位移差值之比定義5節(jié)點(diǎn)ROTz的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，因此約束方程可以改寫為標(biāo)準(zhǔn)方程：
采用ANSYS命令流表示為：
CE,1,0,2,UX,1,1,UX,-1,5,ROTZ,NY(2)-NY(1)
在實(shí)際模型中，如果不確定具體的節(jié)點(diǎn)編號(hào)可以使用內(nèi)置函數(shù)命令NNEAR獲取最近節(jié)點(diǎn)即可，相應(yīng)的有限元模型如下圖所示：
模型建立后，定義相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)約束方程，本模型中定義了中心節(jié)點(diǎn)三個(gè)方向的約束方程，方程定義采用上述的方法，定義完成如下圖所示：
施加荷載并求解，可以看出在定義了約束方程的模型中分析正常，下圖給出了梁的彎矩圖與理論分析一致：
更多案例，請(qǐng)關(guān)注公眾號(hào)：SimC結(jié)構(gòu)工作室
展開 分享:ANSYS中周向約束
ANSYS中進(jìn)行位置約束時(shí)有選項(xiàng)：UX,UY,UZ,ALL（如果節(jié)點(diǎn)有六個(gè)自由度則還有三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度）表示節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)坐標(biāo)方向位置，一般情況，我們?cè)诘芽▋鹤鴺?biāo)系下建立模型，各節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系在默認(rèn)情況下是與全局坐標(biāo)是一致的，因此，我們添加的約束只能是全局笛卡兒坐標(biāo)系坐標(biāo)方向的位置約束。通過(guò)修改節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)后，則可以任意添加約束了，比如將所有的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系修改到與柱坐標(biāo)系一致，則可添加周向位置約束了。修改節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)系的GUI是:
Main Menu -> preprocessor -> Modeling -> Move/Modify -> Rotate Node CS
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ANSYS構(gòu)建施加約束
ANSYS在施加約束這里面的操作技巧與方法有沒有專門的書籍？
NASTRAN 與 ANSYS 柱坐標(biāo)約束計(jì)算比較
銷孔局部測(cè)試
位移與Mises等效應(yīng)力圖
FIG1.NASTRAN 位移
FIG2.NASTRAN 應(yīng)力
FIG3.ANSYS 位移
FIG4.ANSYS 應(yīng)力
testdis-nastran.jpg
testMises-nastran.jpg
testdis-ansys.jpg
testMises-ansys.jpg
曲軸用ansys分析如何加載荷和約束
曲軸用ansys分析強(qiáng)度如何加載荷和約束
ANSYS Workbench remote displacement 遠(yuǎn)端位移原理詳解 ￥10
本文的目的是用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言介紹遠(yuǎn)端位移的原理及其應(yīng)用。解釋了Deformable/Rigid/Coupled/Beam 這些選項(xiàng)間的區(qū)別，以及本質(zhì)。如果不清楚這些，往往用這個(gè)邊界條件加載后的結(jié)果跟我們的預(yù)期相差很遠(yuǎn)，明明我們想的最終結(jié)果是一個(gè)樣，但是實(shí)際卻大相徑庭。
目錄
1. 遠(yuǎn)端位移的作用
2. 約束方程是什么
3. MPC是什么
4. 耦合自由度
5. 實(shí)例示意（Deformable/Rigid/Coupled/Beam的對(duì)比）
6. 注意事項(xiàng)
7. 有轉(zhuǎn)動(dòng)+位移加載時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心是什么
遠(yuǎn)端位移的作用
Remote displacement 可以進(jìn)行位移和角度旋轉(zhuǎn)的同時(shí)加載；Remote displacement的作用原理為使用MPC接觸對(duì)進(jìn)行控制,即在remote displacement作用位置上產(chǎn)生接觸單元,作用點(diǎn)上產(chǎn)生一個(gè)控制功能的節(jié)點(diǎn),遠(yuǎn)端位移通過(guò)約束節(jié)點(diǎn),然后將約束的具體數(shù)值分配給你作用位置上。
在行為選項(xiàng)behavior這個(gè)選項(xiàng)里有如下選擇：
Deformable
Rigid
Coupled
Beam
下面將介紹每個(gè)選項(xiàng)的含義。
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