文档介绍：第6讲
耦合和约束方程
不同自由度单元的联合使用
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内内容容及及目目标标
对于一个已经划分好网格的模型,能够使用耦合或约束方程来建立
Module
Objective 不同节点自由度之间的联系。
Part A:耦合
6-1. 定义耦合设置
6-2. 说明耦合的四种普遍应用。
6-3. 采用3种不同的方法建立耦合关系。
Part B:约束方程
6-4. 定义“约束方程”
6-5. 说明约束方程的四种普遍应用
6-6. 采用四种不同的方法生成约束方程。
Part C:组合建模
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PartPart AA::
耦合
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耦合设置
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。
Definition
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
•主、从自由度的概念
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耦合的四种一般应用
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.
y y
11 12 13 14 15
x 12 3 45 x
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。
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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
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耦合的一般性应用(续)
3. 铰接考虑一个2D的梁模型,每个节点上有三个自
耦合可用来模拟自由度由度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。
放松,例如铰链、无摩
擦滑动器、万向节
节点1和节点2
1 处于同一位置
2
,但为于清楚
A 起见,在图上
分开显示。
为了模拟铰接,将同一位置两个节点
的平动自由度耦合起来,而不耦合转
动自由度。
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耦合的一般性应用(续)
4、迫使模型的一部分表现为刚体,无变形。
两个偏心受压柱,须采用刚
臂进行模拟。
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建立耦合关系的三种简单方法建立耦合关系的三种简单方法
方法1:创建耦合关系的菜单路径:
Main Menu: Preprocessor > Coupling / Ceqn > Couple DOFs
1. 拾取将要耦合的结点
在生成一个
耦合节点集
之后,通过
执行一个另
外的耦合操
作(保证用
相同的参考
编号集)将 4. 单击OK.
输入耦合设置参考号
更多节点加 3.
到耦合集中 2. 单击OK ,选择自由度卷标.
来。
命令流方式:CP,3,UX,NODE1,NODE2,NODE3……
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建立耦合关系(续)建立耦合关系(续)
方法2:在同一组节点之间生成附加耦合关系:
Main Menu: Preprocessor > Coupling / Ceqn > Gen w/Same Nodes
1. 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。
3. 单击OK
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