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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：. m8 h; f0 l0 U4 _+ B
v+ n# \! n* Z# w0 d/ x
1.将矩转换成一对的力偶，直接施加在对应的节点上面。5 t- u2 _3 Y1 J# d# G3 }
# s* M3 W0 A- Z1 M0 @: v" v5 ^
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。
% @2 r9 z2 @ J# p2 [$ j
: D( ?) h) ~. g$ f" o* {+ {8 z 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。# o% x. R( m+ q7 ~4 B
% ^! g" t2 i/ n) j- @ 4.通过rbe3命令。该方法与方法2很接近。6 W/ [ l* A! c* N$ v' U" ^
, X( t& j1 \! C' {7 [0 s# H4 C2 ]
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。
4 E2 z' L; J4 f9 \6 N, l* ^/ x' q8 \0 l" w+ p" u- n8 E7 n
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;" @# x3 \% w; X5 w" L& V6 N
0 F e2 H6 g W, @+ s6 G5 d 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。! B0 X( M9 z$ X& m4 ?' M
, Z) l0 I3 H- U8 H 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。- A7 a- r8 P2 C0 x$ X, _
0 _/ }+ H2 g' m1 ]7 n, w
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。 w+ {9 f: b9 T7 q
* u" g: N! e4 C* Q) L
方法5，它具体的受力形式有如下两种：2 _: T7 o; q# F. k! @* j7 G
) R' g8 Z* e( @- q 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;
/ u' B/ d9 X0 c9 D$ I
! t+ q) |8 e- }6 j& t 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。
7 Y) e) Z0 B& t2 n
: _- f5 s4 a4 a5 ~ B: f 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，
% W( t1 t# |. f( M
9 c+ z8 [8 }# e; `3 f1 C 下面针对venture给出的例题，用不同的方法来实现的命令流。# R" V% t" G2 H: o
* \: I3 H% L$ u5 L$ F+ g- o+ u! o 方法1不介绍了，方法2：
- `8 M8 @7 v3 d0 S
. j* L8 q" [4 C8 ~9 M /PREP74 ~' y+ O' K. g* y
0 b) k% Y K, h/ @ ET,1,95( O7 a% t; P) K; \
: t4 y+ B; U& p- x+ A( k3 O
ET,2,21
$ O( u0 k1 ]7 [" C5 S. B3 Y- Q2 p. P; {) I8 i# @
KEYOPT,2,3,0# p3 t# J6 j: P e9 [7 e
5 \7 N7 h7 V* q+ v
R,1,1E-6
- ?/ p! V9 @8 Y6 O4 @ ?
B. L( T9 y0 D2 @6 g, w MP,EX,1,2.01e5 U! N% U9 {5 E J) J1 i
6 p2 ]1 I W$ K( S% {7 _$ U. R
MP,PRXY,1,0.3
* C: |7 E7 }6 F' F4 P
! y& k1 U# l& ?. }" o CYLIND,15,10,0,200,0,360,
/ F1 p9 j9 E; x: Z, l6 w2 {) r1 D( v% ~5 Y; K2 `1 j2 p
wpro,,90,
9 C+ ?* @. t$ t8 ]6 C: I. x- o, y- e; G9 C" s' b
vsbw,all/ x3 f; c9 O) w7 P1 |
2 v" p% C- I( g wpro,,,905 ^) V9 v& c9 J" K+ _
6 H& ?3 F0 R- x( _
vsbw,all! C9 z' q. P7 t u4 U @! l7 n
5 \* _2 W+ G! c+ x2 t2 ?
WPCSYS,-1,0
3 t( H" }3 P! r7 _- G/ b; `1 ?0 f- v8 w
K,17 , , ,2101 V% h6 p3 O" N+ Y* P. G1 C, B4 @1 G
" U! M; ~) m3 o* O, E+ r9 g! b6 ^
lsel,s,,,13,16,1
( V; u9 X- |9 I0 i/ s
- Y' @0 X7 \* u$ L. D lesize,all, , ,8, , , , ,1
# K& T3 A+ o6 r) T2 ~, Y
0 H) G) {* ?5 W0 i# Y lsel,s,,,22 Y$ B- {% d, |- V' u5 M: |* P
9 _. |* b9 j3 {' N4 Z& q6 D% A6 L lesize,all, , ,4, , , , ,19 w% F0 }3 E3 _( j5 ~
" X8 E: v% r. @5 m& q/ a( {
lsel,s, , ,17,20,16 I! r. o) E6 o$ ^# ^$ [& i
- l6 i$ Z( \1 M& w4 w
lsel,a, , ,26,27,1
7 Y! L" H7 J$ w0 d1 m. c$ A" Z/ f7 B3 K: V
lsel,a, , ,30,31,1" i n/ A" _$ _, K
: C" v3 l- y- F+ k
lesize,all, , ,20,0.4, , , ,1
# _) B! |5 e8 s: f; P4 ^) M/ }1 h7 @7 L% S7 ?8 l
alls# b- g r3 v0 R. ^* M! X8 x
- l! y$ h4 X; n$ ]: u vmesh,all
, ]+ a0 }0 b& H; K- L( G8 R
: Z# p0 {9 j4 h! Z" d, @& } !!!!!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
/ b$ Q. \2 N* b( r: D# I# U
1 A. Q6 r |8 ]: d6 a. C0 _ ksel,s,,,17
9 z) f2 t/ s# i: N/ j
Z4 b& U8 j, k6 B type,23 r8 ~6 |* }# x% v3 G+ K. {8 y3 }
+ {& F; J8 ?, b4 ]2 u real,17 o9 s! s3 z: S: @: ]2 k
+ s' f& _3 p) V* k3 M# O# h2 C( W
kmesh,all6 m0 s9 ^5 p+ P4 \/ i
3 K( N$ O6 b7 B
allsel( \" l7 K# q+ B" i/ m0 c
# h. z! I- V- |
nsel,s,loc,z,200,210
: r4 S5 h+ t) j5 q3 g1 k; m$ L2 n5 O
; Y" Z# F* Q5 f; n0 A npolt
( C x8 v/ M/ a! r% c
4 s% D, [6 l: R: S1 s" P CERIG,node(0,0,210),ALL,ALL, , , ,; F! m1 t. U+ Q& N( A
1 N5 n$ V# S9 h* ?; d" S
!!!!!CERIG命令定义局部刚性区域
5 K) g9 R0 i$ |7 X$ U" I0 l; I. {: r; Y1 K
allsel
# Y3 R6 C5 M! I! P2 s! D/ I4 q
8 ^1 M0 N8 c: A" G8 n; c/ _, h6 ]7 l4 r /SOLU
; Z9 @8 k* t- Y2 ~+ `6 h' v: D3 ]# z7 b0 c; b8 A
f,node(0,0,210),mz,10e5
3 D4 l! ]+ P4 O- _1 O% ~) ~+ n7 b# t0 P" K! y
FINISH1 k0 w+ j" M* r9 x6 |) |, ^
0 v- E/ j, V' {$ A1 g& S8 K/ v
!!!!!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6 W2 l$ s& i0 s" t, a: L
' b+ x( M/ H1 l4 f9 ~, q1 ` /SOL+ `- a9 q8 ]% n% y5 ^ Q1 H
1 ]# z3 T) t' q# M nsel,s,loc,z,0
; N8 ?/ Q& N, y& ?- H
# P# s9 U& R5 H, m3 d5 _0 J$ ` d,all,all
( s3 B$ u2 Z9 J* w* \; J. C) E0 x$ a) E; c: I
allsel- r. k% C4 T/ ?7 a7 n+ I! V5 U/ J
4 I7 |! D! n" ]& o' ~0 U* ]( y, y0 ~ solve
( @" t: n. R, A X& b; J# m3 f8 b: X6 a; Z
方法3：使用MPC184单元定义刚性梁; N& p, Z1 l8 p& |# w
+ V: s: W2 v8 A2 a
……; }' {7 O7 q3 |5 w( l
$ ?+ [' H% b0 i* Y
et,2,184
% a; W/ r& Z- P
" v7 R5 L o# j) Q7 w# q/ ]# [ keyopt,2,1,1
; y$ s Q) d+ l0 h' L! t8 R0 D1 M% A7 S" _- {# |* o
nsel,s,loc,z,200# y8 g: E1 I3 E1 S7 L
! | b( a0 H- I
n,15000 ,0,0,210
' f, V2 K- {3 x: X8 O0 s: H8 S5 d0 D3 |; c9 M
type,2. | a$ z. Q$ [3 Y" s( L: P' R2 G$ c
/ T8 M" q+ Z! U1 l, j9 q1 t *get,nnum,node,0,count
8 w1 s R* s0 W. m* Z
. e: `9 i/ a- a$ \- ^" f1 _ *get,ND,node,0,num,min
+ A) Z' d! ^3 e2 \* |+ A3 p/ s* }8 T" K
/ J, ^2 }, L: k& d1 f; y7 w *do,i,2,nnum
) g( E# Z# ^/ q% Q* \! u/ D9 Z5 o& j
!!!!节点个数是nnum，只需要生成nnum个mpc单元6 ^# H. \4 q* V) b
( [' X: F' r8 }7 A+ v$ ]0 v3 @
E, 15000,ND% J; Y4 J& W0 Z; m
! z8 |8 s, w+ f! B- ~8 v6 K
ND=NDNEXT(ND)
, z: p: y: ~) w3 i+ q9 P4 {. [: }+ e
*enddo
% b8 c3 K* z" D d2 ?6 W4 h8 r- }4 ~, E/ D/ f) g' y
allsel
% g7 P! Y v& S
0 f' ^* G( M1 ?( i- L) n2 d0 L+ n /SOLU/ X; r/ ?9 `1 a" e
: @6 E. G! A/ J1 n1 L1 ~
f,node(0,0,210),mz,10e5" J0 J& `+ p# | c+ G% u
5 V, d0 Q' @# h& u FINISH8 n/ e: l" `# e, j# k4 g) X
3 s/ j7 v1 m5 ~+ i ……
& q& w9 n8 ~1 ~% V
+ O6 S" x% f( T8 Z 方法4：rbe3命令
, b ^7 x. ]" n+ @3 U( t8 F* E3 |5 ~+ L! Q3 I
……8 C% n5 w6 l7 r' b8 e0 K
, B. a- C$ ]6 R! O7 M ET,2,21
9 q" f7 b+ o4 Z7 P8 D: G# u2 S# V8 {& H) u
KEYOPT,2,3,07 s, s2 U$ @7 ~7 d
5 `* Q8 c D: y2 N R,1,1E-6
- G; u8 f! e0 |( c6 \# ^$ }. {8 A2 g4 C
K,17 , , ,210( T6 n4 c, a: l; U9 ^. D
0 g0 H1 ` H5 S. g ksel,s,,,17
& U7 a7 w9 F8 q0 t+ X' R1 d# u1 k7 |; o& \$ l
type,2
E- \. C1 N1 _4 X4 O, I7 a8 r, Z7 m* B" V
real,1
' n# c ?1 h" D! `
4 D! o5 i4 h2 R6 N: i4 ` kmesh,all
% H8 |1 U# s* G* F7 [$ P1 P. y( x, B9 s+ ?, D+ S3 V
allsel! \' w+ s+ S6 \5 t3 @
' y: E% U' \* A% V( x2 n( J9 s" E
nsel,s,loc,z,2007 t/ G4 c8 B' O; S1 p
8 i: e0 D6 _% `- O+ v4 z' y
*get,nnum,node,0,count' o' q* r7 b% O0 G% ?9 g, K) |8 z% I
- ]+ h8 {6 q& T8 \8 D3 y! D% L, F *get,ND,node,0,num,min
2 r& F' E" V* K/ G, n P
; ?( b& i1 ]* i& o6 h9 E *dim,sla,array,nnum
; Q8 |, ?! X. o$ Y+ q) h- U: F) F" r% T2 v \3 y
*dim,sla2,array,nnum5 S7 u) h- N% T1 e& x4 [% h
: S% h. q ]# P6 }+ w( W5 z
*do,i,1,nnum
8 R3 \9 ?2 V8 r4 |
! Q# X5 T ?2 c0 y) @( ? s sla(i)=ND# |( O& `3 n8 c: \: B
7 I+ C" ?6 s( n8 t. o) k sla2(i)=ND
2 ?# q8 q: U4 ]. b7 X" s8 o! f) ]7 ^$ k# y( m W8 A5 T6 M2 w
ND=NDNEXT(ND)1 j0 s$ y2 ]. b& C6 P; z+ u
+ L1 Q" |, e6 H* g( v o0 \1 Y
*enddo
8 m: Q* U1 I# m3 p8 U" ~
& H7 ?# g7 ^ O+ j3 y8 G allsel: h5 b# ~* Y4 `* e3 F
$ k5 q" \1 g: n: F, C rbe3,node(0,0,210),all, sla,sla2
4 _/ B( B# w* \' N, S& C
9 s/ G# w/ N7 O- ~7 W/ ~ /SOLU2 ^6 \, o: _1 C. }, p
% @+ O) \. \4 p% j
f,node(0,0,210),mz,10e5
9 `- D& q) O, a9 n ]. Z2 Z: c o8 [3 P
FINISH3 j- U6 o. {, N# z7 b& d
$ C9 M) |& W) u( j* U, _) x
……$ U' Z* I4 {' Q2 D: O% O2 e
3 }4 \$ i1 I: S) G$ ^7 T: a
方法5：定义刚性接触面
, k5 Y. W) m7 E+ Q. H/ K& ?; `" N3 d8 j3 N" a9 ?
……: ?' M+ |" \. o* Z7 r
" o- C n7 E Z$ t2 ^ n,15000 ,0,0,200; k, D( D- E* e
0 ^$ }4 b1 D0 Y6 X! Z, u# i
MAT,19 n o4 N5 K' w) z
: A% ]! x) x, o0 [ R,3. a* U( I9 K* Q0 s. v5 c# O
2 _% \- A, e3 ~2 f
REAL,3
9 ~0 Y, W* L7 X8 W1 p! u/ A( e( p" R
ET,2,170
. o! ^1 c- ?; T4 V. {- {6 b2 Q$ i( X0 j
ET,3,1750 v3 a- T% |$ T- ?' ]) d; R, X
( d: p4 M+ S. ^; j) W8 G2 ?
KEYOPT,3,12,5
; G$ v! n- n& w) X4 a
5 j& M5 _' _% }* p( x9 k5 @ KEYOPT,3,4,1
& w- {# W+ U7 ~* C, X' J1 r. ~! c: S: `* I
KEYOPT,3,2,2
( u R8 `7 @2 u- Q6 X
- b& L" O5 p4 M! z% U7 Z( L( x KEYOPT,2,2,0
$ A7 X2 N/ d4 K" A; _ b C
) j4 Y% w; k. {$ P* q KEYOPT,2,4,111111
- s; X5 X1 a* @) v: K. g( a4 ~0 d
K# ^" l' f* U1 U* P4 N& O! h3 @ TYPE,2# Y/ C7 l( U+ Z1 _; O9 \
6 ~4 f; @1 T. [8 P$ ? ! Create a pilot node. A- t$ ?- F, H' V
0 J4 v, i; ?8 J' f4 ]) u
TSHAP,PILO/ N: a" H4 Q* l3 y' o9 h9 j7 G+ j
, B' [$ t: a5 d4 \1 l+ [: B E,15000
1 q0 A: A# k6 g2 l
4 y- z6 ~) r& t3 v2 e9 \7 g0 B ! Generate the contact surface
1 h# r$ S E2 D9 r* t. z2 q
0 {* h- t; a% C0 {2 y ASEL,S,,,146 V% g& v m- P: N$ C" k
/ o3 c" T3 K, x7 J' E* d. d ASEL,A,,,19
1 l$ A6 [- M) P- p6 n$ _, B, g6 q' z1 b( a. S+ W& N
ASEL,A,,,24. r7 H5 K! o) R% M& l- N
3 n5 X% N" \' i& a/ @& y ASEL,A,,,283 ~" }& B4 R6 ~9 N
2 Y& {; T o* e: ^ CM,_CONTACT,AREA
0 S/ D4 r9 o! o3 G
F7 K3 ?0 S B$ k+ m0 u: c6 y) v TYPE,3) Z2 Q Z( U3 p! C: z6 d# G c. l5 _
0 c. g0 g8 j" [! c- @ NSLA,S,1
9 E; V& D1 m4 N" k1 t3 o `+ t& j0 ?
. G! G* v! f7 R( F ESLN,S,0
5 W/ s, s" o4 V6 m1 L" S5 Y
X. d( U% C; W% C1 I8 b. I! Q/ y ESURF
+ j# y( g) n# t5 \& M6 D. h1 V; G5 v
d' j4 ]. c- P$ B- d5 L1 y( ~" m ALLSEL3 j( X9 X7 k; \ m6 r i; C
3 @* j6 S& |5 B& n) W: Z9 s
allsel* V1 c2 K' [) H0 B
; [ E8 `# P' \, _2 P" f
/SOLU9 X3 K1 K- A4 M8 m( f/ {
( k( a @& L9 j: U1 a9 z
f,node(0,0,210),mz,10e5
. ^0 N3 R: J8 f& d& j. L7 }- H5 ?4 [# B+ P1 v! ~
FINISH2 B) F1 q2 `0 W1 l8 Z
) o& q( @9 q, Q: D5 L$ k( B: b8 g) Z
…...* H' e$ L- E0 E4 O9 s) G
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