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发表于 2013-7-25 15:09:12
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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:
) {' ~& A* \4 B1 j8 e% D! [1 O/ r. A, F* b0 _" b
1.将矩转换成一对的力偶,直接施加在对应的节点上面。3 u+ n: h: e# L5 @/ G# ?
8 w! \* _9 p( B7 ~* C3 u 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。
& A; f' M& E& a c) J; v+ u
/ \" h9 w) t( i9 c 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。
4 a+ @" `! [! g& A" F' ^: R5 `5 N2 S( m! t% k$ Y
4.通过rbe3命令。该方法与方法2很接近。
. M/ @3 T7 e6 T; J
3 |) g+ j9 m1 u 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。
" {% B: k8 G5 M( K( |* B2 _
) t! W! \6 z6 D6 \$ S* H* z6 H 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;( K- y% s2 A2 f' N- [: A5 S0 D* q9 q
" l* i. d; ]' [' o4 q* U; ]2 l) ` 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。, F# \, g) k7 y% U7 u. {2 ~/ |' e
, I8 i3 X% g5 B# a1 [( T% d 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。
, @- P5 j- c. u3 j& \2 g D
8 B/ E" ^$ M# ? 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。! b$ X4 n; z4 ?: j" }9 O5 u
% n" @3 C5 D% t4 U 方法5,它具体的受力形式有如下两种:7 ~- T/ p2 G/ O# ?5 H4 J. n: J7 h
' J# v3 H2 J" p2 W2 b, h 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;- d; j* o; Z, f" j' L
: o- j8 h# N1 p( _& W+ P3 }; J
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。
% y3 t+ d* N8 z+ k0 v. }2 i$ Q6 b# K) C4 y, \) a% [/ L
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,
9 w" W6 `9 Z4 {+ ]9 D
1 S3 |. x0 Y i5 u 下面针对venture给出的例题,用不同的方法来实现的命令流。$ s1 ^! b D# y1 y% C) l
2 ^/ y2 x: Q) _
方法1不介绍了,方法2:/ S. d. Y! s& e, P" k) u
& W5 H# i' R% L" M1 C /PREP7
% ^4 ?1 }+ P6 {6 Z- E& c6 V$ ]# h, ^" S) G O
ET,1,95
# Z' A3 d4 z" q! Y$ S" Q. \' I/ L! T6 R* B5 h8 d- H) N
ET,2,217 z( @& d" e x, F' w
* `' K2 _. K* _
KEYOPT,2,3,0
% M/ s& `# T, l% {% M: l }* M8 m+ y! W# Y
R,1,1E-6
% [( l& w! R$ M. g. N0 P! o9 ?
$ G, Z" w/ S/ d4 z! v: g4 c MP,EX,1,2.01e5
1 h7 Q, Y" O& O; W7 i! s) |' T0 G& q
- v/ N5 p8 w y; f- v0 [0 o MP,PRXY,1,0.31 [* k; U& `* O* L t; H% [
: d, {1 n4 d8 t
CYLIND,15,10,0,200,0,360,
, @1 j* w- J% O( _4 L2 Z" i4 n5 H4 ~# H: N+ }
wpro,,90,
. N9 p+ ^, `# e' m+ n
5 b5 h9 }* W o) U+ D vsbw,all
6 [2 R+ v% K7 H2 A, y4 A
5 ]) Z: N9 F3 O% ?0 V wpro,,,90
2 d$ T4 [1 O6 Q& b
2 E& G$ o" \8 f6 |& Q* V7 N+ R& T vsbw,all
0 G- B/ S2 P' i( P m! q2 R; G* s; V3 x
WPCSYS,-1,0, ]- H7 `) @) O. F' E1 [
$ ^' G9 X8 }, z K,17 , , ,210
$ ~3 t; P) X) {* ?5 D# G) Q- l7 e% J: {; u9 x: A0 I/ o \
lsel,s,,,13,16,1+ u) s& w0 D! z6 X* A2 U
6 Q4 P% T8 H' u" r O1 j lesize,all, , ,8, , , , ,1
" w% J4 N) u% ^: j$ h* i. v0 r) s0 k5 U" a- X7 @* }. n3 G
lsel,s,,,22 s' x- A: @* ^) i D2 x
9 o' M0 K, W+ b$ w lesize,all, , ,4, , , , ,1/ p% C' l- d$ t1 n
! x4 W" k; r6 V: h; X9 b
lsel,s, , ,17,20,1
- G. q: R8 F( x3 J1 b) k' L
0 C( l5 g( c8 W& z4 \ lsel,a, , ,26,27,1" q% ?+ C: E% f" I# J! ~7 |
6 {7 V# E! i& U7 w% T9 G$ G- T
lsel,a, , ,30,31,13 W0 {$ ~; N) ~8 k& ?9 Q/ i( i
. j3 n. Q3 D8 g, f4 | lesize,all, , ,20,0.4, , , ,15 E/ R7 C( E( g- |6 \; ]
7 |' G5 e" \3 v; g4 o) @
alls
; ~. x1 K2 H, _
; i& d; S( J. p: O0 H6 m" _' U vmesh,all
( ^: S: S+ a1 H' t! [ z
1 p& l5 k5 d0 b7 o !!!!!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8 m) Z+ L" Z* ^0 u7 q: p8 o/ p
% _# W$ ]% }; P5 ` ksel,s,,,17
, g/ z9 i6 _# q6 y% }' N/ y8 ^, P; c, n3 `
type,2
$ M$ d. Z5 P' D. N
7 x; b( f3 o5 W8 t+ r( a% [ real,1
8 l* \3 n6 j$ C7 f D8 c: F; f; g- l+ W2 m/ `
kmesh,all/ `3 s# M j9 J* q! A
- {- u$ [! Y" E! U allsel1 e0 V* Y; i4 N
& ?; B9 D5 }2 k! ^ nsel,s,loc,z,200,210
$ `' W7 D. H! ~2 {1 C" `* K& ]" q
npolt+ p" q |$ `/ [
2 z% N. e! q$ R+ @4 Y CERIG,node(0,0,210),ALL,ALL, , , ,
' Y! P. Q4 t+ N( ?
4 x+ d) }/ G/ f5 m% {# D3 s1 W# P !!!!!CERIG命令定义局部刚性区域
9 R8 A; J5 }4 ~& A# S6 G0 w7 w9 M
+ L; K) b8 ~7 A. M6 P8 @) A- E allsel
% m3 q, r c4 Y8 `: O3 w# c* d* _- G' b6 L8 [$ _# d/ V* }- n8 {
/SOLU6 l* P, j9 y( r% r/ K# x
9 ]7 o* ]( h" Q# [& `' q, P f,node(0,0,210),mz,10e5
+ v* ^7 I4 c5 l& d
& {' X6 h5 @( m3 ^+ o/ g FINISH# y; [( @' F" Q1 B2 [* K0 b
8 T" B' a" l7 ^8 _
!!!!!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
3 U" ]9 s% c( O8 j- j$ u! ]; S2 o( z- E1 e8 \- B
/SOL' W$ E0 H- G# r4 I- e! t/ T; l' z
) O4 b4 ?! _- B' {
nsel,s,loc,z,0" w5 S: S" l% c6 G% q. s, ~- ]
& O4 f" A, L8 E$ Q4 y5 Z& E" J: D5 Z7 x
d,all,all! }( R% j# F& V, Y
; \% L6 ]) R* W+ y! z
allsel
8 t& p$ f( j& B1 E$ C5 p
* {. R$ w- R# q) N$ | solve
# E' D6 U! q, [4 ?
4 b# v9 {3 c$ N) ]4 j6 B 方法3:使用MPC184单元定义刚性梁. b" f; D- r* M- b
* K% B( r. _, P5 R; N
……. K0 W6 B, N* q- E; A7 y
( \, x* w# c/ `: X& R, Q
et,2,184& x9 p" B1 L/ ]7 P4 ^
9 P: I3 ^1 `/ t7 s% X _ keyopt,2,1,1
8 }, c5 @3 v2 I8 G+ c& v2 Z
* i$ p9 u. z) m6 V nsel,s,loc,z,2005 @& f: D9 l Z" Y
! k) Q( _7 F2 J5 k5 G n,15000 ,0,0,210
' n& |5 ^' |+ ?: {, y" I# f+ i }
3 z T7 X5 m& } type,2: N: s/ j/ Y, z, B3 K0 X/ r
1 ]( J. e, j/ x4 l& B
*get,nnum,node,0,count
# u% L2 s( _8 d3 T/ p
+ ]/ ?' S! J ]# _# Z" d4 n- {+ | *get,ND,node,0,num,min( r8 H+ m; z" r5 a$ ?
' t2 V" U- i2 l+ @/ j# K# e *do,i,2,nnum% w, P5 R( G8 i8 Z7 n O
" D, |+ g& R9 S2 X; u( S !!!!节点个数是nnum,只需要生成nnum个mpc单元
$ n( N5 y6 X$ }* g
; U1 P+ L' G/ n) D/ }' I$ N E, 15000,ND
& ^" t+ B5 n7 r t3 K6 r1 N4 o- I* N5 o8 O/ i( J F
ND=NDNEXT(ND); U0 f/ S" n- w z, S
' A, B ~2 n2 [- h
*enddo% C( Q7 P# f$ [! b9 d/ ~4 h* R
2 s: u M& n; e( k `* u0 [* V
allsel
2 X% |3 e& @, T O0 w8 |& y3 k8 s. R/ g
/SOLU, ?& f I# a: p
. h, y* d; h2 ~ y" {( q1 k
f,node(0,0,210),mz,10e5
/ c' Z8 u( |7 s# a8 R
3 o$ v! S; A1 m' j- x FINISH4 Q% i7 ~6 I2 Q+ e% ?2 Q/ z
9 A1 m; Y% N/ Z# W3 C2 I$ [ ……
+ H3 d- q1 r0 I; ?$ ?
' @4 B# Y" C. f 方法4:rbe3命令/ v8 A0 w$ k* l' l. c& Y* z
3 C' I2 W$ C& W5 F ……
1 b& d0 p+ {- h# u3 d. L' ^
6 Y# d* F/ k4 b3 i( _- {+ [ ET,2,21
* P& p4 R2 T# P/ c/ p: u3 D
. d' [ Y1 L2 K5 q KEYOPT,2,3,0
. C' e, w+ C1 X# O# V/ {1 g& t% O" e, h$ y" n% x
R,1,1E-6- E* W: P+ t7 C9 k) X
4 f9 R0 {) K* A: w9 ]7 [
K,17 , , ,210
( q7 G1 {4 u! T' Y1 X7 g, a' u* B. v) |; B- |/ Z
ksel,s,,,176 g: X! r l9 i3 r
8 n4 Q; A4 K G/ n
type,2
1 R W% O6 y; F9 V* C; {; L% A0 e% D
real,1
) ^( l% t' ^! v0 B0 _% J1 s* N3 S& H# ?- w
kmesh,all
$ [+ G% H0 g4 M& W) f! E+ V/ ?; N, M* n4 [$ _, ?- S
allsel! W/ f) O& y+ f* F9 [
, m# E5 ^% T9 L
nsel,s,loc,z,2004 V7 y1 B+ k |8 N
+ ^: ?0 m B5 N
*get,nnum,node,0,count4 a0 M$ ~3 O6 E4 h( G' C" ]
M: Q$ O* c2 b% y, ]/ y! A/ h
*get,ND,node,0,num,min
) v" a3 Z2 k! L3 d1 q+ `. }1 a7 [0 Q" v* E, I: b, K( Y
*dim,sla,array,nnum+ b" y, z0 |6 Y# d% ~
1 k& S8 D& M' L) D2 n
*dim,sla2,array,nnum1 p+ w3 D, Q, j+ L: X5 A# H1 z
' u* {& ?0 [/ Q! r
*do,i,1,nnum- u0 _3 k9 \ q, _7 J9 \
2 ?& V9 X* F: @" `& V5 r sla(i)=ND
/ k) C0 I0 e& t. ^. \! s# g
; v9 Q/ z7 f) X0 m% |: W sla2(i)=ND1 t8 V+ o* |2 V4 s
: l. L, z. p7 N+ t/ }/ W ND=NDNEXT(ND)
4 [% _+ U) y0 }' ~* Y5 |& w% B$ I( e/ t6 C; U" g4 p
*enddo! y! M. U- g: b9 [
0 ]" v& d. V: K) {1 E1 Y! h: p1 P, ^
allsel. Y, z3 q6 m+ u- b2 s
) h6 {! [6 S2 Z, D1 U rbe3,node(0,0,210),all, sla,sla2
# q' d3 m } F8 p3 a7 @& Q2 z4 ~- f3 N3 E8 T
/SOLU
% y" g- a/ e8 |
' E' }3 l4 b' g7 m8 L& X f,node(0,0,210),mz,10e59 {6 D& L1 J( Y" k6 k
5 A) y! k9 e6 s. ~$ l0 x0 T FINISH; Z {5 }, l# t8 G+ B0 H
' A4 d6 L7 {& \8 t% k. T' d
……- x0 j" }: |2 y: D" Q2 [ f
4 Y9 ^& H9 ?' W" Q/ r( ?3 M( ~ 方法5:定义刚性接触面 r$ O z* i i. J5 D3 `( W
+ n% P! B/ y: D0 w% s: D ……
d+ s. J( V' Y1 f- m6 S% F( ?! C: T+ F4 e' \( \. L X
n,15000 ,0,0,200
- M- H% }, A+ e Q8 p: c0 s0 h$ I- S, K2 U$ I
MAT,1
# H0 E' |% a8 S* U/ `+ J6 g2 t; f! v" B1 s* B# o5 V
R,3) }* e5 }' A# ~7 [- e; T$ B
& N% }, E& n% K# A, L+ E- q REAL,3
. s- Y) Y/ c! P7 ~$ |
: V0 p4 H$ l, M2 g! z: X ET,2,170
* n k9 `6 q- g
/ d; H" Z0 ~' c D& B! a ET,3,175
1 S* q2 c# n+ Y0 ?1 S+ p0 H' A! B- t ^9 |
KEYOPT,3,12,5
6 o0 W; G( r' Q$ z3 B: M( O g f0 j6 [& U/ l" g3 a# @- f0 i5 k
KEYOPT,3,4,1* z6 X3 R- v( b( G" F
: H" ?- F5 y+ a) P2 ?& N KEYOPT,3,2,2& o" M2 G9 P, A* P4 v# P
) n+ |3 d) I; I x7 ^- Q0 }
KEYOPT,2,2,0: j+ t# G/ R: B/ S# M" [
2 ?# L$ L" G" e( c. I KEYOPT,2,4,111111
5 w, g& K4 e6 U/ z
2 H4 ~2 Z2 P+ l5 ^8 c' K TYPE,2
0 X" o. y n1 W7 v M7 ~
, D1 @4 W% S# P, c ! Create a pilot node; z0 Y$ U5 m/ D. i" n
. J# |! D9 P r/ ] i' B% Y7 h6 v
TSHAP,PILO
: t9 I+ ~+ w' ]& C- N& }, {
: s p% l- [4 l; ?! n# [ E,15000
5 x) j0 `: }" V& E0 c8 d) Q+ T) z0 L- D
! Generate the contact surface" ?* U7 ^9 N* _5 Q+ ~
' e0 M, q* `& J# x$ K& L+ S) Z! O$ t8 e ASEL,S,,,14/ C, A* f$ v( b# z6 q
- O+ a8 x) \* ^9 X" y+ R
ASEL,A,,,19 r( S* r3 p% G$ A/ i
( N( P& v8 h$ V5 m6 ^
ASEL,A,,,242 x3 l9 H. @" {6 i T$ c
, X) |, A+ Y/ P7 Y- k" a! y% T ASEL,A,,,28& P; i0 _; l) {2 |, T2 }- R# e
/ w. r$ p8 x7 G2 l CM,_CONTACT,AREA, |& V+ J5 w0 Z/ V* q! `
( s0 u* _. v/ k/ k
TYPE,3
1 \1 z$ c* R+ {6 i& T$ ~' c; N; r: g7 E+ C( e1 b* b' J' O
NSLA,S,1( D9 _5 V$ @( Z& s
) r2 G2 C2 Y7 o! H" U* b
ESLN,S,0
) d, j# |' |8 H& o
( S6 h% ?0 }# i* O8 m% G ESURF
' l* B# P1 p$ d% [: l
6 C& j8 F3 O* N$ ^ ALLSEL5 ]; S1 O- ~7 T+ q0 G0 e
; j9 H U5 r, ^" |. m# g0 Q' t
allsel. o! _( J1 z: b" I5 u) B/ W
+ V# N/ _! Q$ s4 t /SOLU9 L: ]9 o* n2 Q: u! C
1 X) u1 S, f5 @: i' _& `$ X
f,node(0,0,210),mz,10e5& y9 N7 o3 R9 r+ G2 @
* g v1 p6 M0 G2 |0 P( m" A
FINISH
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