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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:
4 A/ F- m t6 n' f8 [ s) x- o% O- |
1.将矩转换成一对的力偶,直接施加在对应的节点上面。) p" u! s: T6 ?* r+ y+ Y
$ k. b' D) l1 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。( j$ N) y% ?5 q* m6 W
; r7 w% I7 _. b
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。8 |, y, A: T, \# g5 L
6 i: ]- F' r+ q: c
4.通过rbe3命令。该方法与方法2很接近。! f* ]4 ]* D6 { O7 a6 b; w3 ?
3 X- k8 P3 R$ y- V8 ]: Q 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。* g$ n) Q3 y, I+ V7 a" s0 ? X
- D3 L! u" i) z% ]
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% I- o" m5 O: M
! H4 G* K2 C- u9 O2 J 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。
8 ]1 k4 L) F# ?6 V% u Z+ w9 e5 p) H7 b, A% {' K
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。* o$ K! p7 d* J" g
" Y0 N1 s0 b: X) E. T/ s$ ] 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。$ c" `8 W+ t1 I+ w i
" \3 M/ l9 t- t- c3 \4 k 方法5,它具体的受力形式有如下两种:0 `6 Y9 t. w/ y
/ L. O8 Q, g. J$ q3 Z* v- y/ _2 k
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;
" E h- v! o, n( H; Z- |* u. R: ~
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。/ k" p' y' Y8 \) Y7 d% [
4 |3 b8 x) b5 }9 Z; T
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,
/ y( y. q9 X; t2 Z$ ?# B. r! s& P) z: ~% u0 o
下面针对venture给出的例题,用不同的方法来实现的命令流。
, I+ S4 P8 G' j$ d: n3 \8 r( }& c3 q0 T. a" G
方法1不介绍了,方法2:- ` r" v z/ u, I
3 X. [( W5 v' ^) P2 X: }! L/ g/ j7 Y /PREP7
* \5 }3 f* h. A% j6 G* I9 K, O- W. x4 l ]( @. n% _5 ]* a* L
ET,1,95- s7 u' ^+ `% r7 E7 S- @
2 ?" B6 V# \; H+ M( A7 D% S
ET,2,21
! u. F- w' k; T8 G1 Z& n `* d. T S7 |
KEYOPT,2,3,05 i3 D7 K' s6 B8 i
7 `, A$ i% p( x
R,1,1E-6
. _- x! V- ?- W! v' T0 Q2 W, y% U* }
MP,EX,1,2.01e5
" t, r5 o/ h, Z, j8 k% z( X
# V% h1 G5 b9 `# a4 x* S& a MP,PRXY,1,0.3 c4 _' J) E6 u: Z" M
$ |9 c( @# ?. ]2 y$ W, r CYLIND,15,10,0,200,0,360,
' O/ ~: @1 m2 y: `" G! T- p& R6 y! |/ F7 M
wpro,,90,6 z2 `: s0 l+ k" N/ \9 k
' y6 l9 O( T- b( h/ N5 O
vsbw,all
4 L( M3 U1 T) {1 U+ ]3 x- R. H; E9 g0 G% e
wpro,,,903 Y- N$ ]+ G7 R1 H5 V" R
5 I* I4 {9 l6 `% N+ I# U
vsbw,all
1 i% s3 A# F5 z2 y M0 Y% k5 U; c' @' c7 M2 Y- B7 j( V
WPCSYS,-1,0
/ C; c$ ?' T# v) \- ~$ \+ M- K) A; L, C3 M# [
K,17 , , ,2100 `* z' V* u+ i+ s' }* t
1 {/ s6 d5 X$ ~, d9 q2 L lsel,s,,,13,16,1
+ f1 z v7 g! ]& w4 E8 G; z; s( M
4 W1 r, ?8 }' \& S lesize,all, , ,8, , , , ,1 w" E* d. A- o8 W0 G5 i) S
4 V7 H: l2 I& u: C
lsel,s,,,22
% Y+ n& F. }) f) p
) s6 O* X9 D- k5 _) \. G lesize,all, , ,4, , , , ,1$ ^* j$ G1 I" v1 c x% h* c& t
7 l0 K- F% Q" t+ N5 A r* ]! L lsel,s, , ,17,20,1
2 i1 z( Z" e9 ]' a6 @, F8 f+ K, t. [4 v0 p
lsel,a, , ,26,27,1
2 a& [ e n8 \7 c3 ?) k( V
; Z6 E6 t" E' O2 E lsel,a, , ,30,31,1
! H% p8 N; |/ O8 w
& ~+ j U9 x/ r1 d( |8 {' j. B# d lesize,all, , ,20,0.4, , , ,11 N8 ^9 d+ ?. J4 o2 s
; m2 B9 b) M4 D) l: b' a. _& V
alls& T6 E& Z& M: c# k
' z5 }9 S" B) O
vmesh,all
: \/ c% g9 N) }2 Z' h' J, L5 z. B8 y: Y; d9 J# S
!!!!!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! P% r/ Z$ P0 h, `, ]
3 m k' o& I0 j ?" M5 [0 s ksel,s,,,17
3 t$ [/ ]$ {4 n+ C4 J8 K c6 O! U
type,2
, C+ Q f* a, G! u3 q' @' u( `
# T! |; c# u4 f( j1 _$ v! `1 @1 Z real,1
8 |3 o+ C8 m+ E( t+ u* z
/ x# h2 W3 h/ ^ kmesh,all
/ c6 z" }# n$ h* @( w/ J
' @ L7 K2 o5 _; |: H: V allsel* b% y+ `# n* e8 z* b2 w
- u( R2 b) y G nsel,s,loc,z,200,210
/ j, }' F( Z7 }5 E. q+ w$ Q1 @$ G3 f+ u' G& x+ ?9 e- Z; _
npolt
( ?4 }: s& o5 R; A& k: L8 M( y* o M
0 W8 p7 M% N& m CERIG,node(0,0,210),ALL,ALL, , , ,( z7 _3 H9 l; v9 C, U" ^1 K8 b
5 q& j& Z. k6 h. ^
!!!!!CERIG命令定义局部刚性区域: E# {7 d/ W6 l. w [' [( q
. [: `. l: j) D& y3 M
allsel; w8 |) ~0 U3 y0 K+ S8 x
, _; b5 _6 @1 o U /SOLU
* x' `3 `. q$ ?" h8 y& E7 e
- u1 y- j& U; F f,node(0,0,210),mz,10e5
u x; D5 }: P& ~8 B% z! f* w$ f! z% ^4 f/ D, L- N* _
FINISH
1 w+ _* B) l+ d; u$ C" }# ]
3 H2 M0 E9 b" j! S6 P/ E9 }; _ !!!!!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4 t5 E" T/ Y5 v8 V) Q# B# }! `
4 ?# T! [1 N. R2 g1 a/ u, E. ~ /SOL
. p/ I" C, u4 q1 i, ~. c/ |! u% B
, A; Q+ O4 G5 i. M9 ?' D/ c nsel,s,loc,z,0
- d* H4 K: p J. t9 u1 c% b! k, l* n; `: R' q3 \/ g0 G
d,all,all
$ p, o# L; N/ [4 b. H; x2 Q4 Y
allsel3 i$ N% K0 @0 v7 ?( Z+ J
' E; @8 x; ]1 R9 Z9 G% h! V* E
solve/ x( ~/ K& p) O r; F& L7 b
/ g" g q5 g' w; B' j3 n# M' C' P
方法3:使用MPC184单元定义刚性梁
# f+ @# N, r" `9 R5 n$ a7 b9 T% d, G; a9 D
R3 I6 a' x) J& F ……5 S( ^1 F1 V5 [
+ P( k: F, I }
et,2,184
/ o- J# m# ?( v6 V
& F3 d! @, d8 J; U; o+ `9 X keyopt,2,1,1
/ [4 P$ X( V, w
. C! t( D% _# i+ T: a nsel,s,loc,z,2002 X6 H) I( _3 j8 K2 W
) B. Z+ V$ ~/ H: T5 u: R n,15000 ,0,0,210 D( }1 [4 b/ N' D
. g2 j+ ]% v* M5 D- J: ? type,2
% Z+ `' Q* @- P) k9 W4 w1 |- s' e; H0 H+ l! j
*get,nnum,node,0,count. U, X- Z7 _2 U0 C3 `
- [* X5 {$ q1 } *get,ND,node,0,num,min
0 G# N* Q7 x+ T: ^3 z3 d0 |
7 m, D; E9 V; v# | *do,i,2,nnum
9 f; B9 Q( E$ v. a8 `1 z2 y, f& z, q D* k! ]3 F/ T/ N J o
!!!!节点个数是nnum,只需要生成nnum个mpc单元- y; `' r$ E# b) u9 ~
, D0 ]; S9 H% T0 w9 @( e6 v
E, 15000,ND, t1 Y" d$ |2 F$ k8 _! L/ d
' u! V' }7 w- z2 l ND=NDNEXT(ND) T, T1 _8 F1 `
: [9 |" e# n& N; s; Z *enddo! }; p e( B* C# v& w# C7 K
' }$ N! B# {+ f7 n6 Q allsel, @) s% O8 ]6 q: P4 R4 C! y, {/ r2 @! I
+ O$ p* K/ n; J" v8 y" A
/SOLU
1 b, ?! T' k1 w" C; S" S" \
+ L- a3 U6 C4 |. f f,node(0,0,210),mz,10e5
4 s* }0 {8 N* X9 Q8 X
2 C" l, l" {7 T1 c FINISH1 d, I; M; ^+ c: g8 H
9 K v! P# A! s0 r1 }% d6 ` ……
2 t, J4 i* h; \0 J
6 I1 w) a) v2 k" K 方法4:rbe3命令2 j+ j! z1 e8 Z' X
% g" K& g0 O! M: F8 l( s3 @! s
……
2 L9 L C; W2 l; T7 ?9 h. O: b4 S) v
ET,2,21
P" I7 {! J# \& n& Y5 H
- M- @; b# C8 y! b2 } KEYOPT,2,3,0
c" E* D! s7 x0 T9 U
& F6 u$ @( H9 T9 X R,1,1E-6+ E# X5 @ r% `. Z4 X! k2 R
. V7 m* b* s: X. e# S/ Q K,17 , , ,210
5 _; V0 L; i& t+ c J: X9 P! ^
/ I0 {) d9 G: w" f; Q ksel,s,,,17( H+ a) U0 O; X+ |% D1 x
+ @- ]6 p! O T- v: i type,2
0 C# V. p0 k# h. p$ }' i3 d F0 y2 c; o4 W* N. [$ r' ?. C4 x' T
real,1
4 u" v. l) {5 t0 [, {4 Y6 t
3 h3 V5 b p. X5 h- u kmesh,all* v' m) g( B) G( o( p
8 x6 V& V( C3 h4 Y
allsel7 P- I) `) r2 P2 X
% l" h' d# g& g3 ?6 D nsel,s,loc,z,200
/ Q5 ] R+ B/ e& G) y+ Q6 q1 w! c2 E
*get,nnum,node,0,count& b8 z' `/ F5 z7 U$ x6 v$ T
5 V- g0 D; ^, U2 _/ v
*get,ND,node,0,num,min
4 P* M/ F3 b% i
0 c6 v% C0 g0 H; V; } *dim,sla,array,nnum
6 w! S c$ o9 q/ [
- T7 ]7 S7 O/ e* ^% T* k *dim,sla2,array,nnum
' @" U, { t6 U9 M q. M# [; X+ F/ c: |& A; A( V% Z; c
*do,i,1,nnum2 I; Z. r. Y/ |2 H' }8 k+ { d
C: ]& g. O* q ^. b" X: R sla(i)=ND
# {3 h( Y. H8 `8 E( e" Q F1 |$ @9 h: Y0 e3 F5 s% E
sla2(i)=ND3 K3 v) L# R8 l: [
. R" w3 m3 J8 t) c' m" u$ X9 M ND=NDNEXT(ND)" p" [5 _9 C2 S: h6 E T1 M
7 f1 k" X& z7 n- D' z: { *enddo
2 D# P3 U% ]0 U' G1 P7 A" m5 F, u9 w5 w* ]( k
allsel& {, W& m% r) T- a7 G2 K
. z& V( R+ [" u9 d# r0 n: a& S rbe3,node(0,0,210),all, sla,sla2& `, L- l1 d0 U/ Q+ A
% W4 o+ {0 B+ q) }9 Z1 D5 \: L
/SOLU
- V/ U* J0 |" x! [5 {0 _+ K2 D- \
/ y" h! g3 l6 o; r. Q f,node(0,0,210),mz,10e5; U3 C" w j" l x; ]' W
, V. W. X1 K3 v& U( V
FINISH8 n' Q' g" l6 i' E7 u9 o O( |
k" C9 a$ n, M2 Q" ^* I$ w
……8 Y" F _- Y0 n4 S: Y9 w, E
3 w% d# G2 o3 Q, f+ x. u$ T 方法5:定义刚性接触面% p: N+ Z( F; t. E' z" K( k9 l
% n" e7 L$ @9 W9 ], b" D7 N' {3 U5 G
……
: S6 X% s! U# P! @" w7 \5 I- N$ X5 g2 B7 V# \" _, W
n,15000 ,0,0,200
9 T ?/ i9 m& O9 q, \' J& ]( \2 E8 g* v+ m0 }
MAT,1
4 J$ L i2 n& J) s L3 A7 R2 Z0 e
% s i. z3 q3 C R,3
0 k* Z& R! m8 D( P# n
1 z' u B. [8 ]4 O# f REAL,3
7 P/ Z+ s% r' Q" P! b S* u/ J" k3 r& C1 M8 y
ET,2,1707 A* h! \6 z, Y+ F
' _) d( r+ w- \, c; Z( Z
ET,3,175# e9 s2 A3 Q0 p9 D, G
" t* e- t3 W/ l+ W: k KEYOPT,3,12,5, g! `9 k- u+ i ~
& w! G" Q! \0 k) T6 \! E! @. f KEYOPT,3,4,1" R, c' A' y; l1 b5 G5 p
1 P$ p' S& l8 A/ ? KEYOPT,3,2,2
0 }% ~4 X; k* n5 H' A& \5 ?4 P; x
& j% x x/ J m KEYOPT,2,2,0
; |( M I7 ~. X9 A& h" Y5 y$ x, l2 w2 Y# \
KEYOPT,2,4,111111
9 n( y8 H- J+ j" y* r6 w
- P6 D8 ?7 `8 D5 j" q* C TYPE,22 G: D( h: [/ Q1 e) [' U7 H$ u3 b
z3 P' |1 }8 j2 }- P3 Z ! Create a pilot node# u) I, x/ U7 m A
' P2 S0 ~: V( I9 W, T h. v# j TSHAP,PILO
* h; s' z# ?' p% m# z+ T
2 m) P; |% U9 d- f5 F, t5 V E,15000
! k5 t7 m% @# v/ y7 ?! w8 o$ L: m/ Y) a0 l* c# k) \1 I
! Generate the contact surface
- [0 t! m% Q/ M8 h D" d3 `, o6 i/ B
7 i/ J3 ?; g( F: b- Y, T ASEL,S,,,14) |% [5 s6 J6 N5 C. i
9 Q$ H. p' n) F4 e- p ASEL,A,,,195 f8 G. D7 K2 T y
. \$ V" k; I. K8 c& m1 K! T
ASEL,A,,,241 q2 l0 }* n6 V0 ]- X
) t$ ?: R2 p! J9 l X7 z- J2 [ ASEL,A,,,28* J, r$ N* V% c9 M. k& ?
& D/ Y- H; T8 f9 X CM,_CONTACT,AREA6 `" J9 |) Y0 ?7 o
8 B$ s7 `5 t. ]0 y- o TYPE,3
% _1 N1 L0 G- v1 `
9 R9 Q( v/ l2 S' M9 k% i2 b8 w( c9 j! z; x NSLA,S,1
! U+ B6 b, j; }) a/ G. j) V4 F& }; u+ G3 b2 ]# u) q& ?8 `' B+ f V
ESLN,S,0
; ^7 B( M! W7 c# ]7 M: ]. E# \4 W1 s! z
ESURF# I+ l: {/ e$ A) [1 V
1 ~: L; }' ~ }! C2 E( ~9 E- e
ALLSEL. ^1 H6 O i5 {9 ?# V$ ?
- f/ G1 K. L7 b+ q! T& D allsel: h( a( e7 h" h8 U
. |; Q5 H2 u- Q1 c2 p
/SOLU
% ` [/ w1 E# y6 J; u* w9 x, n# |' k' O& p4 s7 ~6 m
f,node(0,0,210),mz,10e5: [ t8 c( y+ S5 ~
$ h7 u5 Z+ S! D! v8 p) @+ u% q FINISH" g: l: \' ?- o3 F0 c# O9 q S" h
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