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发表于 2013-7-25 15:09:12
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& F. a" E0 T a/ A/ O) ^施加弯矩扭矩的方法其实有很多种方法，在这里介绍其中的5种，并进行比较：
/ S, L# @9 l6 j0 h; z
6 H& Q9 s0 H' X5 S" q& O 1.将矩转换成一对的力偶，直接施加在对应的节点上面。9 F" `/ X. K8 H% C) Z5 g9 G
& o" Y% e' R1 h; W* O 2.在构件中心部位建立一个节点，定义为mass21单元，然后跟其他受力节点耦合，形成刚性区域，就是用cerig命令。然后直接加转矩到主节点，即中心节点上面。# E1 k5 T5 W6 {" U
5 p' N' ?/ K+ y# ]* P$ V( ^: r7 X
3.使用mpc184单元。是在构件中心部位建立一个节点,跟其他受力节点分别形成多根刚性梁，从而形成刚性面。最后也是直接加载荷到中心节点上面，通过刚性梁来传递载荷。; T/ Z. U& n, b# [, T
' M2 J! C, h* J
4.通过rbe3命令。该方法与方法2很接近。& u$ L- M( ?& d4 U" v$ Y6 T- o/ k ?
8 B2 M* K' o! W
5.基于表面边界法：主要通过定义一个接触表面和一个目标节点接触来实现，弯矩荷载可以通过在目标节点上用“F”命令施加。
9 s y9 ^$ U3 w0 ^
3 {. E4 S, @& E$ p- G9 b8 Y 对于方法1，通过转换为集中力或均布力，比如施加扭矩，把端面节点改成柱坐标，然后等效为施加环向的节点力;而施加弯矩，可以将力矩转化为端面的剪切均布力;但这种方法比较容易出现应力集中现象;) d' r' _5 r2 o, B0 E1 F. M0 n; Z+ ~
! A$ b8 J7 @- ~6 {, d: {* I, h+ y 方法2，定义局部刚性区域，施加过程venture讲的很详细，这里就不在赘述。根据他的例子，我在下面给出了一段命令流。该方法有个不足，它在端面额外的增加了一定的刚度，只能适用于小变形分析。
6 N+ O% A4 R# O! B/ U1 G. [8 A) l
方法3 ，相对方法2来说，采用刚性梁单元，适用范围更广一些，对于大应变分析也能很好的适用。但在小应变分析下，方法2和方法3没有什么区别。
5 K; F" u7 m- J2 K t7 o2 e$ ^- R% y2 x
方法4，定义一个主节点，施加了分布力面，应该说跟实际比较接近一点，但端面的结果好像不是很理想，结果有点偏大，在远离端面处的位置跟实际很符合。+ k$ f1 O& q; K9 P+ \) j) G
' _0 A v* C, L- N" Q 方法5，它具体的受力形式有如下两种：" d# U" ^4 ?; P& c+ B
; g1 Q4 v/ |- L. k. D1 v8 {2 E 刚性表面边界(Rigid surface constraint)-认为接触面是刚性的，没有变形，和通过节点耦合命令CERIG比较相似;
& e1 p) j6 W) Q* G! Q
$ z7 K% u+ O+ B* T8 S" f 分布力边界(Force-distributed constraint)-允许接触面的变形，和边界定义命令RBE3相似。
: L$ a+ j0 ?& {8 l5 y
) `$ h# x5 D, a1 j6 x) C2 T* z% R 使用这种方法，需要用KEYOPT(2) = 2打开接触单元的MPC(多点接触边界)算法，& A- D: Q5 E, s9 @1 Z f' }
[- _1 R4 Y1 l4 G: F6 j& ^. I 下面针对venture给出的例题，用不同的方法来实现的命令流。
3 G; ?! Z: l6 w/ V1 e4 g9 h; A6 f; U/ x
方法1不介绍了，方法2：2 V5 r. k5 X! s- ]7 ?2 I0 t- b5 Q
G$ ~6 t" ^7 G) P! d3 P) j /PREP7
: W% L" q0 i& @4 H/ D5 \9 F/ _4 f1 \! F3 L) k& g0 e( |% i( n
ET,1,95; H; t4 b( V$ K6 N! N3 |: r' V
& h% s/ d' d& v
ET,2,21
( u/ R8 M% h" `1 }$ f& l- c
% p7 _' h/ m& P. c c' M! W2 s KEYOPT,2,3,0! \( C* ^' L& G# {
7 C' a3 E6 `( C6 L/ X7 F+ Z, G$ l
R,1,1E-6; d7 t. \. P' T& d4 f( h3 `4 A
, X" M0 X! y$ R1 P, w MP,EX,1,2.01e5! \( ^2 L: }& d0 k8 ~
! b+ S, Z! v: p: g; d& f0 _ MP,PRXY,1,0.3
4 `: o2 D" \* F K$ F$ z+ Q
( j2 ]" N1 u _) X CYLIND,15,10,0,200,0,360,
3 H8 ]. T+ s" x3 I# A; q4 n9 E; N0 x; p+ T4 q* j) G
wpro,,90,( B& _) p# L! `! E
# H0 ^1 _/ I9 Y& m3 d vsbw,all. g; R! ? x* Z8 X- Z
7 b* K p" P) F5 B
wpro,,,90! a9 w2 m+ b& i* i
" D6 _% P+ u5 g! s vsbw,all5 N; F8 y4 ~/ _3 u7 A7 N4 ^" Y
" f. L( @- a0 p8 V7 Z/ F
WPCSYS,-1,0& a+ o! A/ g5 W) O6 u8 N( k; _
# k1 d! Z X1 a" L' P) s7 u5 |
K,17 , , ,210
# ]9 W( V/ g9 R* g; [4 q4 R/ Z/ Y
lsel,s,,,13,16,19 {. h+ }2 b1 a- e. A% g' P' ]8 G
. x& f& F) ]: M3 Z2 j lesize,all, , ,8, , , , ,1
9 g! z% d% Q7 c4 [# T; m. z0 O0 Q' N
lsel,s,,,22
! G2 M* ]) ~/ y, h; }2 W# L" U+ I5 q
lesize,all, , ,4, , , , ,1
1 ~1 J- _* Q1 S/ z
$ E/ ?1 G2 \0 Z6 n lsel,s, , ,17,20,1& @+ s. u% I% v1 d9 u* b
3 ]: ]7 ~2 X1 `: S# S; k lsel,a, , ,26,27,1
1 k0 |# t2 [$ E" r- T- J) b$ L- b
lsel,a, , ,30,31,10 a: f/ m3 T: x' c& L* W
. Y6 ^1 e# H" H* ? lesize,all, , ,20,0.4, , , ,1
! S3 o/ L! p) j1 k+ ~8 e! N
4 ^5 I! S) a: x2 \ alls
( h2 `' Q X9 j4 s1 P/ L' t5 u1 G( i
! k/ B- K( E$ v: f+ m c, e5 n7 ^ vmesh,all
. y. Z! I0 A: H( I) C. U$ n9 }2 i9 \$ `0 K
!!!!!下面一段开始各个方法有所不同，由于前面的建模一样，后面的例子就不再给出
0 w; }$ |7 N3 g* l4 P5 A. B6 ?! d5 S6 ^3 F; R$ t' X% b- w
ksel,s,,,17" T5 q6 t! t0 y; e1 E' U$ ?0 G3 o
! q" v# V/ C0 P' g
type,2, l- d3 A" T9 N; n5 P6 _) H! r$ D
: X( x! l6 J) d( b' N real,1$ f1 A: `0 G) W9 ~5 Y6 ?
) j5 [ S! ~. Q/ M
kmesh,all
5 g, t3 ^8 m5 d5 d$ _# x6 ~5 f; D7 _9 \8 [/ N) J. E
allsel: d t/ c( S) y- j
5 x9 B+ u- Y. ~% A- X
nsel,s,loc,z,200,2100 P. z! R, n/ t* d! I5 h
$ u' ~2 ~! c6 \. S o k* u6 m) B
npolt
4 X3 d. H4 V4 k- P: r$ [6 }; l" k9 |
CERIG,node(0,0,210),ALL,ALL, , , ,6 u3 v N7 C% J8 a) G D
3 r" c# Y ], Y4 q4 g& W !!!!!CERIG命令定义局部刚性区域9 a @3 Z5 C N9 i" c
3 s0 }$ Z. r, z6 s5 Y5 F5 H2 n- t allsel+ V/ P( X3 }* b' B. \
% y6 s3 m0 m& `4 f; [9 T6 p /SOLU7 ~) G4 ?$ K5 J( D7 z# W: Z
; i3 u( \' z. z6 n9 ?7 g2 i f,node(0,0,210),mz,10e5/ j2 n4 i) R$ K. ~0 n3 P
, H8 r$ @8 }- k# R; }
FINISH
, @+ Z( I8 ]4 Y9 L
0 H6 w: S# Y }3 p$ F! b3 W. F1 | !!!!!以下一段边界条件的施加各种方法一样，后面例子也不再赘述2 x( Z2 B$ ^, I' R% m; l8 ^. f; D" ]
f+ e* z6 L6 p- {) N8 ?% w0 K
/SOL
. v y( J. v. k; _0 J
, _% Y2 q% z+ g& W4 G4 a nsel,s,loc,z,0
5 z* k( F+ K' D/ @2 y3 q
: E6 f1 w8 y1 T/ P h d,all,all
- ^# k; |/ ]: |8 q! O g* [6 L
- q! A" C# p- B: q allsel
: @. x1 l7 E& f& C9 g! D- `/ R, K2 @2 b1 |& [3 v- M& ?$ w# ?
solve
" ~) y4 m! u7 q0 D `, }$ H d2 f
方法3：使用MPC184单元定义刚性梁
! t+ X5 C5 s! e2 _" M/ @* v! ^7 ^+ l) y! K
……$ C3 M2 H% B R8 c8 ?2 B$ k
$ Z( L! x$ F/ Z U! ]3 r/ g et,2,184
+ F* G) p$ K7 e( R$ i8 Z
8 }! K7 l# P$ {/ \3 R2 R0 N+ g keyopt,2,1,1) N" J8 I( u" {# G- d3 i
; k* W3 d) m1 M& e4 J/ B
nsel,s,loc,z,200 q9 O. ?* r& t2 [0 D. [" D) \& X
# Q1 F) {! p# F
n,15000 ,0,0,210- }: c' `: H! W/ I" o5 e
; M0 t& h- ?0 z% Y4 S3 T3 v type,2
0 _1 l$ C0 ?. i" J+ D s, T
6 ^, z5 d5 H* H *get,nnum,node,0,count4 E5 K( N. h2 m) S- Y) H- Q) U
+ \9 H! N/ I8 w- L$ i. @% ] *get,ND,node,0,num,min
4 K1 I7 b Y! r7 J! Z' F
+ S- ~+ @4 f8 Z7 B ^1 z8 B *do,i,2,nnum2 z3 A* M3 l# t: L) m, w
7 n4 z4 y$ G# V( t. @0 b8 }: ] !!!!节点个数是nnum，只需要生成nnum个mpc单元
; L p( u9 w# [
: ?' ?! q2 l* U E, 15000,ND! G) C( I) I" {) E) O5 G2 E M
- m. b, k" p9 D2 I% _5 ? ND=NDNEXT(ND)/ r7 h% r+ y, |2 k9 \
: ~( \/ b1 q4 r2 O6 w
*enddo9 f) Z0 j& E+ w: E( o# z
$ q$ V+ N9 A+ c- y2 O allsel
/ T% M8 a- R# S1 K' ^- z n( n0 o1 D; j# U5 F9 C' t- X: T
/SOLU" |: s& @* Y. J! A; e
; W* H! B' ]0 w( W3 t5 P6 x$ ` f,node(0,0,210),mz,10e5
( Y, e, C0 R' f: m6 ]% f0 a4 ^" f4 I- y1 F; S- Y+ `
FINISH: [" D" [4 d- m
! z- j2 K/ ^' T& P) v
……
$ b/ K' X$ k- n0 n+ D0 W
" y6 b; f/ h2 q0 c 方法4：rbe3命令
' j7 W6 g3 Z; ?7 A9 x# g6 u7 {6 n$ O, Z
……
# W$ [/ H$ {# Z4 ^0 Y$ P, v3 W$ e/ T
ET,2,21: q% ?- n/ P# {6 M* R
! \7 Y3 F# V w" z" n- j KEYOPT,2,3,0
, u9 |$ U0 L+ X7 E' C9 w% p% ?5 J. V' q
R,1,1E-6# l4 z. T& p" ^0 j9 ?! G
, @1 N: m5 x) k9 [7 q Z; ~5 X K,17 , , ,210" A ]* H" _1 m6 a# [6 c, s3 b
$ V: T8 V" I' G# O9 ^+ @" i ksel,s,,,178 d2 ]' t: y" j4 l7 {
9 G) M! f k) }
type,2
y5 \0 I/ x# O2 I+ S" Q* {# h% |# A% K" O
real,1
& Z) o5 n( j( D2 G0 Z3 [8 T1 V* E' m) ^8 i, R3 A' K
kmesh,all
- T. V1 i' R4 B3 V
+ w2 F9 T% w8 Q" G: X$ S allsel
2 X6 K5 {$ \" _" d4 b2 i) o% g; \# d4 K1 p- ~
nsel,s,loc,z,200' D, P% X g) E. N8 ]* r, y
6 [2 X6 O3 a* B7 g3 p5 k *get,nnum,node,0,count# Y! X5 T7 b& B6 A: A3 b
p6 b/ H" ^2 K( R, r *get,ND,node,0,num,min2 D/ X6 M" q, O+ S, }3 X" X
" ~- ]! A) X9 K" s0 Y- t
*dim,sla,array,nnum- A' n. @' A% t+ U* o) F
) z% I/ h! H- T$ @! D! ?, G
*dim,sla2,array,nnum' z/ ^" d7 f, G9 t
: I4 d2 z; {3 M. j1 k5 ^! W; w. D
*do,i,1,nnum( w2 M! s4 l$ q: t
6 L) p& T0 j5 l
sla(i)=ND! r3 J3 V; [2 v2 E7 h. I+ S
/ b5 Y, b7 a8 _8 N; P) ]: g sla2(i)=ND
l- p+ _2 v8 T" T
7 M. {4 q! D, k: ?! |( x ND=NDNEXT(ND), b5 ^( t2 n; X. V) Q4 \
3 o5 ~" @( _+ y/ H *enddo3 r3 }5 x9 f1 |& b( W9 j
( |3 r l6 i3 a# |# R2 I; K
allsel
8 ]. p. U7 D& n3 d: J- s
: `4 }7 A8 |9 M& w# N rbe3,node(0,0,210),all, sla,sla2( y6 _6 I; J* X1 H4 q
: H, p- s) V" F) w, v7 U /SOLU( _8 K! ^$ v- F$ t0 y# q6 g
( j) B; M |6 d1 w% c3 K: T
f,node(0,0,210),mz,10e5
9 |$ R8 q/ U. p# {- }) q8 D
; i5 D0 l! P C8 b3 v* j FINISH
* ^$ ^( R0 r" i: M1 [& R! S0 r
, s! p. s" A: f/ [1 R ……5 q8 s- P9 _9 ~, F4 Y- H
, L. x6 h \' ?9 j; W+ G
方法5：定义刚性接触面
1 G, a, Q& Y! G4 M; P/ \
1 I! Q. ?1 ]6 d2 f" v8 W% |. _ ……9 L! V. ^3 [* c
# r$ Y. Y3 X1 J! R* x3 p( ~ n,15000 ,0,0,200* X/ y& }2 x8 S( J! z
- T: g& C1 y( r* r MAT,18 L. C B& I3 v, N
* D5 K! z1 X: ]3 ? R,32 G& h4 ~( N6 l0 A. J
( Q k$ W6 @, N, K% u- u; e& R
REAL,3
6 V2 r' _$ h. d
8 |5 U% R7 _ [6 ^/ | ET,2,170
: S2 D. n0 @$ F8 p! h" ]9 d" c( s
, q2 w/ L0 r0 p: G6 q$ v+ W ET,3,175, P5 V7 s6 O( k1 V
( D. E3 ~/ `, c) p$ ]
KEYOPT,3,12,58 U# P, Q5 W# G
9 e; i3 c* q9 D2 x! p- O KEYOPT,3,4,1
% V3 x( E7 ]1 X$ y: J) v! p+ g3 R# i
KEYOPT,3,2,21 L0 P% x% s* A; q @# ?
: m7 F) Z+ U% [8 { KEYOPT,2,2,0
6 m) V# H) C: e0 B3 W
* F+ F0 X0 W1 z% N* }+ y: L0 d9 c KEYOPT,2,4,111111
3 {1 O7 \1 d( H3 b) T% r9 J4 O1 S n: m# @; q: z
TYPE,2
9 ?4 a0 Z2 G: f: j* m/ r" f6 Z. s# o0 M3 e% \
! Create a pilot node8 V$ D: l$ a" ^
6 Q" u' H c4 P- V, @3 B TSHAP,PILO' h7 a3 p- R6 r4 m+ f
1 H1 }+ O) K3 a! @
E,15000
+ e9 a) M7 u. H: K4 [" A: t3 }. x X6 d5 I2 B+ l# d' E8 R
! Generate the contact surface. K( [8 y8 Q B
# O" ? M# p3 o6 a
ASEL,S,,,14/ g: s5 R: Q1 N$ A* X
6 \/ E8 h& z1 s$ A% U3 z, f$ {
ASEL,A,,,19
# ^& K7 v0 J- k5 n# a
+ r: `! `$ M" @- B5 ^3 }% Q) V ASEL,A,,,244 u, ?5 ~/ X( U, {( \) h0 y
2 e9 X7 Z' y9 S" k" s- D
ASEL,A,,,28. p# L( D' W( V6 X
2 t1 {9 T) _4 A4 F+ {
CM,_CONTACT,AREA) k$ r2 F: j7 A- v
% y- U% L! n6 c N: L% c: g( H0 c7 f
TYPE,3/ B7 Y" [6 ~# _% N1 i5 r4 _
+ Z, \7 M! i8 |3 _/ I. `- X& T NSLA,S,1
6 L2 p0 R& _0 K* Y/ W& }1 x% P8 r. [" t
# U' }7 b: n$ W" f8 ]/ Y2 M ESLN,S,00 u/ K- g7 T! V4 f% ?. i5 F( I
( R( z4 ~ g# Y l7 {+ `3 i
ESURF4 ~% V, E o, c$ k# B% e" x9 u6 w$ O
3 c) \! w( m( d3 O# F
ALLSEL4 w$ G! O- q2 p0 M
0 J) n9 M8 l& Q0 r8 Q allsel
* e. |9 p i* S, Z/ q& ~& R$ X6 }+ M L
/SOLU
W# o5 _- P+ o% x' y. ^- @/ @' R
! I" X5 C4 F8 G$ K* d f,node(0,0,210),mz,10e5
# o; H& f7 ~1 t! ~5 f8 _0 e4 k8 Z i$ Q) H, f
FINISH
0 r& Q; j- q4 i; h; m% B# K; p! L/ g( M2 s+ |5 T6 V* ?1 k
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