Ansys耦合_不同单元之间的连接问题.doc

问题：如下图所示block单元和beam单元如何连接在一起？先看例子：定义工作文件名定义工作名定义实体单元类型为定义梁单元类型为定义材料的弹性模量定义泊松比定义实体单元实常数0/12.0,10定0义0梁/单1元2实.常0数,1,20创,建7矩,形1块0为实类体模型将工作平面向方向移动将工作平面绕轴旋转度将实体沿工作平面剖开将工作平面向方向移动将工作平面绕轴旋转度将实体沿工作平面剖开将,工-作1平面!设为与总体笛卡儿坐标一致00,20创,建3关.5键,点51,120创,建3关.键5点,5连1接0关1键点!生成梁的线实体选择梁线指定梁的单元属性指定梁上的单元份数划分梁单元选择所有实体设置实体的单元属性指定实体单元尺寸设置实体单元为设置为映射网格划分方法划分实体单元全选退出前处理进入求解器选择实体的端面约束实体端面全选在两端施加向压力耦实合为节实定点为和元节点定为方体向自由度实耦合为实节点定为和元节点定方向自由度实耦合为节实定点为和元节点定方向自由度设置约束方程设置约束方程设置约束方程全选保存退出求解器进约入1通用!后处理显示方向位移显示等效应力读取梁单元上节点方向的力读取梁单元上节点方向的力读取梁单元上节点方向的力矩读取梁单元上节点方向的力矩显示梁单元方向的力显示梁单元方向力矩中联系自由度的方法——耦合和约束方程命令1耦合当需要迫使两个或多个自由度取得相同（但未知）值，可以将这些自由度耦合在一起。

耦合自由度集包含一个主自由度和一个或多个其它自由度典型的耦合自由度应用包括："模型部分包含对称；"在两重复节点间形成销钉、铰链、万向节和滑动连接；"迫使模型的一部分表现为刚体如何生成耦合自由度集1在.给定节点处生成并修改耦合自由度集命令：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）将更多节点加到耦合集中来也可用选择逻辑来耦合所选节点的相应自由度用命令输入负的节点号来删除耦合集中的节点要修改一耦合自由度集（即增、删节点或改变自由度标记）可用命令不能由直接得到命令）耦合重合节点命令通过在每对重合节点上定义自由度标记生成一耦合集而实现对模型中重合节点的耦合此操作对“扣紧”几对节点（诸如一条缝处）尤为有用命令：除耦合重复节点外，还可用下列替换方法迫使节点有相同的表现方式：如果对重复节点所有自由度都要进行耦合，常用命令（：e合并节点可用命令（：）通在重复节点对之间生成节点单元来连接它们用命令（：）将两个有不相似网格模式的区域连接起来这项操作使一个区域的选定节点与另一个区域的选定单元连接起来生成约束方程生成更多的耦合集一旦有了一个或多个耦合集，可用这些方法生成另外的耦合集：1用除下列方法以相同的节点号但与已有模式集不同的自由度标记生成新的耦合集。

命令：2用除下列方法生成与已有耦合集不同（均匀增加的）节点编号但有相同的自由度标记的新的耦合集：命令：使用耦合注意事项1每除个耦合的节点都在节点坐标系下进行耦合操作通常应当保持节点坐标系的一致性2自.由度是在一个集内耦合而不是集之间的耦合不允许一个自由度出现在多于一个耦合集中由或共它约束命令指定的自由度值不能包括在耦合集中4在.减缩自由度分析中，如果主自由度要从耦合自由度集中选取，只有主节点的自由度才能被指定为主自由度5在.结构分析中，耦合自由度以生成一刚体区域有时会引起明显的平衡破坏不重复的或不与耦合位移方向一致的一个耦合节点集会产生外加力矩但不出现在反力中2约束方程约束方程提供了比耦合更通用的联系自由度的方法有如下形式：这里（）是自由度，是方程中项的编号如何生成约束方程1直.接生成约束方程直接生成约束方程：命令：下面为一个典型的约束方程应用的例子，力矩的传递是由单元与单元（单元无平面转动自由度）的连接来完成的：图12-建1立旋转和平移自由度的关系如果不用约束方程则节点2处表现为一个铰链下述方法可在梁和平面应力单元之间传递力矩，自由度之间满足下面的约束方程：相应的命令为:中修改约束方程中的常数项:修改约束方程在或命令：中用使命令（或相如果要修改约束方程中的其它项，必须在求解前在应途径）。

2自.动生成约束方程生成刚性区域命令通过写约束方程定义一个刚性区域通过连接一主节点到许多从节点来定义刚性区此操作中的主自由度与减缩自由度分析的主自由度是不同的）命令：将命令的设置为（缺省），此操作将为每对二维空间的约束节点生成三个方程这三个方程在总体笛卡尔空间确定三个刚体运动（XY）为在二维模型上生成一个刚性区域，必须保证X—Y平面为刚性平面，并且在每个约束节点有XY和三个自由度类似地，此操作也可在三维空间为每对约束节点生成六个方程，在每个约束节点上必须有（XY、、X和）六个自由度输入其它标记的域将有不同的作用如果此区域设置为XYz程序在二维（X，Y）空间将写两个约束方程，而在三维空间（X、Y、）将写三个约束方程这些方程将写成从节点的平移自由度和主节点的平移和转动自由度类似地，XY标记允许生成忽略从节点的平移自由度的部分方程其它标记的将生成其它类型的约束方程总之，从节点只需要由标记的自由度，但主节点必须有所有的平移和转动自由度（即二维的XY和t三维的XY、、X、Y）对由没有转动自由度单元组成的模型，应当考虑增加一个虚拟的梁单元以在主节点上提供旋转自由度将疏密不同的已划分网格区域连在一起可将一个区域（网格较密）的已选节点与另一个区域（网格较稀）的已选单元用命令（菜单途径）连起来生成约束方程。

这项操作将不相容网格形式的区域“系”在一起在两区域的交界处，从网格稠密的区域选择节点，从网格粗糙区域选择单元，用区域单元的形函数,在相关的区域和界面的节点处写约束方程允许这些节点位置使用两公差准则节点在单元之外超过第一公差就认为节点不在界面上节点贴近单元表面的距离小于第二公差则将节点移到表面上，见下图对命令有些限制：应力或热通量可能会不连续地穿过界面界面区域的节点不能指定位移可用每节点有六个自由度的单元接合6自由度实体从已有约束方程集生成约束方程集可用命令从已有约束方程集生成约束方程那么已有约束方程集内的节点编号将增加以生成另外的约束方程集另外约束方程集的标记和系数保持与原集的一致命令：使用约束方程的注意事项所有的约束方程都以小转动理论为基础因此，它应用在大转动分析中〔〕应当限制在约束方程所包含的自由度方向无重大变化的情况"约束方程的出现将产生不可预料的反力和节点力结果"由于相邻区域网格疏密不同，边界上的相容性仍然存在但是当网格越密，这种不相容的危害就越小定义自由度约束方程如果不用约束方程则节点2处表现为一个铰链下述方法可在梁和平面应力单元之间传递力矩，自由度之间满足下面的约束方程：相应的命令为：。