《约束耦合方程》PPT课件

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1、第三章耦合和约束方程2021/8/231在完成此章的学习之后，给出一个已经划分好网格的模型的数据库文件，我们应该能够使用耦合或约束方程来建立节点自由度之间的联系ModuleObjective第一讲耦合3-1.定义耦合设置3-2.说明耦合的三种普遍应用.3-3.采用3种不同的方法建立耦合关系.第二讲约束方程3-4.定义“约束方程”3-5.说明约束方程的四种普遍应用3-6.采用四种不同的方法生成约束方程.LessonObjectives第三章目标2021/8/232第一讲耦合2021/8/233耦合设置Objective3-1.定义“耦合设置

2、”一个耦合设置是一组被约束在一起，有着相同大小，但值未知的自由度耦合设置的特点：只有一个自由度卷标－如：ux,uy或temp可含有任意节点数任意实际的自由度方向－ux在不同的节点上可能是不同的主、从自由度的概念加在主自由度上的载荷Definition4耦合的一般应用1.施加对称性条件：耦合自由度常被用来实施移动或循环对称条件.考虑在均匀轴向压力下的空心长圆柱体，此3－D结构可用下面右图所示的2－D轴对称模型表示.xyxy123451112131415由于结构的对称性，上面的一排结点在轴向上的位移应该相同Objective3-2.说明耦合的三种

3、一般性应用.5耦合的一般性应用（续）2.无摩擦的界面如果满足下列条件，则可用耦合自由度来模拟接触面:表面保持接触,此分析是几何线性的（小变形）忽略摩擦在两个界面上，节点是一一对应的.通过仅耦合垂直于接触面的移动来模拟接触.优点:分析仍然是线性的无间隙收敛性问题63.铰接耦合可用来模拟力耦松弛松，例如铰链、无摩擦滑动器、万向节耦合的一般性应用（续）考虑一个2D的梁模型，每个节点上有三个自由度ux、uy和rotz，A点为一铰链连接。将同一位置节点的自由度ux、uy耦合起来。12A节点1和节点2处于同一位置，但为于清楚起见，在图上分开显示。.为了模

4、拟铰接，将同一位置两个节点的移动自由度耦合起来，而不耦合转动自由度7耦合的一般性应用（续）在循环对称切面上的对应位置实施自由度耦合。用耦合施加循环对称性8建立耦合关系Objective3-3.通过三种不同的办法建立耦合关系进入人为地创建耦合关系的菜单路径:MainMenu:Preprocessor>Coupling/Ceqn>CoupleDOFsProcedure1......2......3......2.单击OK1.拾取将要耦合的结点3.输入耦合设置参考号，选择自由度卷标.4.单击OK.9建立耦合关系（续）在零偏移量的一组节点之间生成附加

5、耦合关系:MainMenu:Preprocessor>Coupling/Ceqn>Genw/SameNodesProcedure1......2......3......3.单击OK1.输入现存耦合设置的参考号.2.对每个设置指定新的自由度卷标.10建立耦合关系（续）在同一位置的节点之间自动生成耦合关系:MainMenu:Preprocessor>Coupling/Ceqn>CoincidentNodesProcedure1......2......3......1.指定自由度卷标.2.指定节点位置的容差3.单击OK11练习－用耦合关系来模拟

6、接触在此练习中，将用耦合/约束选项在两部分间产生耦合DOF设置来模拟接触问题1.恢复数据库cpnorm.db1，并在图形窗口中画单元.2.在重合节点的所有节点对上建立UY耦合关系a.选择耦合重合的结点.b.拾取UY3.求解并进行后处理12练习－耦合循环对称边界Exercise1.以作业名“cprot”进入ANSYS2.恢复数据库文件“cprot.db1”并在图形窗口中画单元.3.在总体柱坐标系下，生成具有Y的增量为30的节点复制件.a.将当前坐标系变为总体柱坐标系.b.在当前坐标系中，以Y＝30的增量拷贝所有的结点.4.在同一位置的节点上生成

7、适当的耦合关系.a.Choosecouplecoincidentnodes.b.ChooseAllAppropriate.5.不选择附在单元上的节点.a.选择entity,nodeattachedto.b.选择unselect，并单击apply.6.将新节点拷贝回原始位置(DY=-30,INC=0).在此练习中，由生成耦合DOF设置来模拟有循环对称性的模型的接触问题13练习－耦合循环对称边界（续）a.以Y＝－30的增量拷贝所有节点.b.对节点号增量输入0.7.选择everythry8.对所有处于同一位置的节点进行merge操作a.Number

8、ingcontrols>Mergeitems.b.关掉警告信息.9.将所有的节点坐标系转到总体柱坐标系a.MainMenu:Preprocessor>-Modeli