中财网西安海中鲜:ansys中施加力矩
来源：百度文库 编辑：中财网 时间：2024/04/29 19:45:12
施加弯矩扭矩的方法其实不只三种，有很多种方法，在这里介绍其中的5种，并进行比较：
1．将矩转换成一对的力偶，直接施加在对应的节点上面。
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。
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。
4．通过rbe3命令。该方法与方法2很接近。
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。
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；
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。
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。
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。
方法5，它具体的受力形式有如下两种：
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；
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。
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，
下面针对venture给出的例题，用不同的方法来实现的命令流。
方法1不介绍了，方法2：
/PREP7
ET,1,95
ET,2,21
KEYOPT,2,3,0
R,1,1E-6
MP,EX,1,2.01e5
MP,PRXY,1,0.3
CYLIND,15,10,0,200,0,360,
wpro,,90,
vsbw,all
wpro,,,90
vsbw,all
WPCSYS,-1,0
K,17 , , ,210
lsel,s,,,13,16,1
lesize,all, , ,8, , , , ,1
lsel,s,,,22
lesize,all, , ,4, , , , ,1
lsel,s, , ,17,20,1
lsel,a, , ,26,27,1
lsel,a, , ,30,31,1
lesize,all, , ,20,0.4, , , ,1
alls
vmesh,all
！！！！！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
ksel,s,,,17
type,2
real,1
kmesh,all
allsel
nsel,s,loc,z,200,210
npolt
CERIG,node(0,0,210),ALL,ALL, , , ,
!!!!!CERIG命令定义局部刚性区域
allsel
/SOLU
f,node(0,0,210),mz,10e5
FINISH
！！！！！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
/SOL
nsel,s,loc,z,0
d,all,all
allsel
solve
方法3：使用MPC184单元定义刚性梁
……
et,2,184
keyopt,2,1,1
nsel,s,loc,z,200
n,15000 ,0,0,210
type,2
*get,nnum,node,0,count
*get,ND,node,0,num,min
*do,i,2,nnum
!!!!节点个数是nnum，只需要生成nnum个mpc单元
E, 15000,ND
ND=NDNEXT(ND)
*enddo
allsel
/SOLU
f,node(0,0,210),mz,10e5
FINISH
……
方法4：rbe3命令
……
ET,2,21
KEYOPT,2,3,0
R,1,1E-6
K,17 , , ,210
ksel,s,,,17
type,2
real,1
kmesh,all
allsel
nsel,s,loc,z,200
*get,nnum,node,0,count
*get,ND,node,0,num,min
*dim,sla,array,nnum
*dim,sla2,array,nnum
*do,i,1,nnum
sla(i)=ND
sla2(i)=ND
ND=NDNEXT(ND)
*enddo
allsel
rbe3,node(0,0,210),all, sla,sla2
/SOLU
f,node(0,0,210),mz,10e5
方法5：定义刚性接触面
……
n,15000 ,0,0,200
/SOLU
f,node(0,0,210),mz,10e5
FINISH
1．将矩转换成一对的力偶，直接施加在对应的节点上面。
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。
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。
4．通过rbe3命令。该方法与方法2很接近。
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。
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；
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。
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。
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。
方法5，它具体的受力形式有如下两种：
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；
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。
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，
下面针对venture给出的例题，用不同的方法来实现的命令流。
方法1不介绍了，方法2：
/PREP7
ET,1,95
ET,2,21
KEYOPT,2,3,0
R,1,1E-6
MP,EX,1,2.01e5
MP,PRXY,1,0.3
CYLIND,15,10,0,200,0,360,
wpro,,90,
vsbw,all
wpro,,,90
vsbw,all
WPCSYS,-1,0
K,17 , , ,210
lsel,s,,,13,16,1
lesize,all, , ,8, , , , ,1
lsel,s,,,22
lesize,all, , ,4, , , , ,1
lsel,s, , ,17,20,1
lsel,a, , ,26,27,1
lsel,a, , ,30,31,1
lesize,all, , ,20,0.4, , , ,1
alls
vmesh,all
！！！！！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
ksel,s,,,17
type,2
real,1
kmesh,all
allsel
nsel,s,loc,z,200,210
npolt
CERIG,node(0,0,210),ALL,ALL, , , ,
!!!!!CERIG命令定义局部刚性区域
allsel
/SOLU
f,node(0,0,210),mz,10e5
FINISH
！！！！！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
/SOL
nsel,s,loc,z,0
d,all,all
allsel
solve
方法3：使用MPC184单元定义刚性梁
……
et,2,184
keyopt,2,1,1
nsel,s,loc,z,200
n,15000 ,0,0,210
type,2
*get,nnum,node,0,count
*get,ND,node,0,num,min
*do,i,2,nnum
!!!!节点个数是nnum，只需要生成nnum个mpc单元
E, 15000,ND
ND=NDNEXT(ND)
*enddo
allsel
/SOLU
f,node(0,0,210),mz,10e5
FINISH
……
方法4：rbe3命令
……
ET,2,21
KEYOPT,2,3,0
R,1,1E-6
K,17 , , ,210
ksel,s,,,17
type,2
real,1
kmesh,all
allsel
nsel,s,loc,z,200
*get,nnum,node,0,count
*get,ND,node,0,num,min
*dim,sla,array,nnum
*dim,sla2,array,nnum
*do,i,1,nnum
sla(i)=ND
sla2(i)=ND
ND=NDNEXT(ND)
*enddo
allsel
rbe3,node(0,0,210),all, sla,sla2
/SOLU
f,node(0,0,210),mz,10e5
FINISH
……
方法5：定义刚性接触面
……
n,15000 ,0,0,200
MAT,1
R,3
REAL,3
ET,2,170
ET,3,175
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KEYOPT,3,4,1
KEYOPT,3,2,2
KEYOPT,2,2,0
KEYOPT,2,4,111111
TYPE,2
! Create a pilot node
TSHAP,PILO
E,15000
! Generate the contact surface
ASEL,S,,,14
ASEL,A,,,19
ASEL,A,,,24
ASEL,A,,,28
CM,_CONTACT,AREA
TYPE,3
NSLA,S,1
ESLN,S,0
ESURF
ALLSEL
/SOLU
f,node(0,0,210),mz,10e5
FINISH
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