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由于基于MPC的粘連接觸可以沿循環扇區的邊緣產生過約束（由于內部生成的約束方程），當與循環對稱應用結合使用時，純罰或增廣拉格朗日罰方法優選用于粘連接觸。 接觸面由CONTA174單元劃分，目標面由TARGE170單元劃分。

本案例適合哪些人學習：1、學習型仿真工程師2、理工科院校學生你會得到什么：1、學習壓力容器的三維模型處理2、學習線性靜結構分析步的建立3、學習壓力容器分析的載荷施加4、學習壓力容器對稱循環約束的施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.案例介紹了ANSYS workbench 壓力容器分析。

確保循環對稱面（Source 和 Target）的網格節點一一對應4. 邊界條件設置固定約束，對輪轂內孔或軸連接部分施加 Fixed Support（全約束）或其他需要的約束5. 求解設置循環對稱求解控制 雙擊 Setup 進入求解設置。

（此類問題無需定義對稱接觸體）圖2 循環對稱問題示意圖圖3 循環對稱設置循環對稱問題的特點■ 自動提供適當的網格約束邊界條件■ 對稱軸上的節點自動約束在垂直于對稱軸的平面上■ 只用于實體單元■ 輸入數據包括： 對稱軸的方向矢量 對稱軸的位置 扇型塊的角度■ 該功能可以與“接觸”功能一起使用，在這種情況下，循環對稱扇形區域的兩邊對應位置必須同屬于一個接觸體

（此類問題無需定義對稱接觸體）圖2 循環對稱問題示意圖圖3 循環對稱設置循環對稱問題的特點■ 自動提供適當的網格約束邊界條件■ 對稱軸上的節點自動約束在垂直于對稱軸的平面上■ 只用于實體單元■ 輸入數據包括： 對稱軸的方向矢量 對稱軸的位置

</p><p><strong>我們強烈建議您不要將節點約束（例如，通過 *BOUNDARY_SPC_OPTION）應用于剛體的節點，因為在顯式模擬的情況下，這樣做可能會損害預期的約束。在隱式模擬中將跳過此類 SPC 并發出警告。

實際實驗環境中整個門體是自由狀態、沒有約束的，而在有限元分析中模型如果沒有約束，計算結果是不收斂的，通常情況下的解決方法是人為地對模型施加一個約束，但這樣仿真結果往往與實際工況不符。如果載荷條件完全對稱的情況下，載荷本身就是一種約束，不需要額外添加約束計算結果也可以是收斂的。本次溫度場分析，溫度載荷相對門體是完全對稱的，所以可以不需要額外人為地添加約束，以確保仿真結果與實際工況相符。　　

圖 8 循環對稱實體案例循環對稱模型設置對稱邊界時也需要先手動添加對稱邊界選項，其操作與鏡像對稱操作一致。添加對稱類型時選擇添加“循環區域”。點擊項目樹中的“對稱”，在功能區中點擊“循環區域”添加。界面操作如圖 9所示。 圖 9 Workbench Mechanical添加循環區域操作創建循環對稱參考坐標系。

約束筒體底面，在內表面施加20Mpa壓力載荷，同時給螺栓施加約150KN的預緊力（加不加結果變化不大），連接面設定為摩擦面。 將兩個側面設定為，frictionless Support，等效對稱邊界。

力學分析建模要點（Mechanical）單元：一階 C3D8R；與熱網格一致；約束：Y=0 對稱；兩端兩點最小約束去除剛體模態（右端約束 u3，左端約束 u1,u3）；材料：E(T)，σy(T)，組合硬化+循環硬化，α(T)、cp(T)、k(T)；步長：Static, nlgeom=ON，時間長度與熱分析一致；溫度：*TEMPERATURE, FILE=<熱分析 job 名>，

2.5 循環對稱處理 循環對稱模態求解是ANSYS對循環對稱結構提供的一種特殊簡化模態求解 方法，在求解前有一些特殊的預處理。首先，需要選擇葉輪上下兩個剖面上的節點并建立兩個組集，取名為“ Low和“ High。”

邊界條件和加載 對于熱模型，使用了四種邊界條件（見圖29.8）： &bull; 夾緊端規定的溫度 &bull; 模型不同區域的三種不同膜對流邊界條件 &bull; 將加強筋粘結到噴嘴體的約束方程 &bull; 強制循環對稱的約束方程 真實的熱模型可能具有從經驗相關性導出的膜系數。 為簡單起見，此處使用常量值。

基于上 述現象， 循環荷載下跨中位置的鋼筋應力狀態最為劇烈， 也是應力集中較為明顯的部位， 故而該處鋼 筋是關系梁整體安全性、 耐久性的重要部位， 施工中應盡量保證底層拉筋的保護層厚度、 鋼筋質量和約束作用， 以避免施工中或投入使用后其他行為對該部位的損害， 從而造成安全事故。

對稱模型中由于對稱約束的存在，導致對稱模型應力最大值小于完整模型，其中1/8模型偏差最大。對稱模型中，1/2模型和1/4模型應力分布最為接近。

制造約束：拔模方向約束 (DRAW):定義鑄造所需的拔模方向，確保優化結果可鑄造。對稱約束 (SYMM):如果轉向節設計是左右對稱的（通常不是，因為主銷可能有后傾角、內傾角），可以施加對稱約束。最小/最大成員尺寸控制 (MINDIM/MAXDIM):避免過細的桿件（制造困難，應力高）或過大的實體區域（不利于減重）。