ANSYS耦合与约束方程
ANSYS求解过程中的载荷、约束与边界条件的设定
1.施加显式分析的载荷一般的加载步骤如下：（1）将模型中受载的部分定义为组元或PART（用于刚体的加载）；（2）定义包含时间和对应荷载数值的数组参数并赋值；（3）通过上述数组定义荷载时间历程曲线；（4）选择施加荷载的坐标系统（默认为在总体直角坐标系）；（5）将荷载施加到结构模型特定受载的部分上。
在ANSYS/LS-DYNA中，定义或分析显式分析载荷的GUI操作菜单路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Loading Options>Specify Loads Main Menu>Solution>Loading Options>Specify Loads通过上述菜单调出如图1所示的加载对话框，在其中依次输入相应的参数，同样可以完成载荷的施加过程。
图1施加显式分析的载荷注意：在ANSYS/LS-DYNA中，上述方式定义的载荷是在一个载荷步施加的，即直接施加随着时间变化的各种动力作用到结构的受载部分。
不要与ANSYS隐式结构分析中多个载荷步加载的概念相混淆。
施加了显式分析载荷之后，可以通过操作显示或隐藏载荷标志，其GUI菜单操作路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Loading Options>Show Forces2.施加初始条件在瞬态动力问题中，经常需要定义结构系统的初始状态，如初始速度等。
在ANSYS/LS-DYNA程序中，菜单路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Initial Velocity>OnNodes/PARTsMain Menu>Solution>Initial Velocity>On Nodes/PARTs图2施加于PART上初始速度3.施加边界条件在ANSYS/LS-DYNA中，可以定义如下一些类型的边界条件：★固定边界条件其菜单操作路径为：Main Menu>Preprocessor>LS-DYNA Options>Constraints>Apply>On Nodes Main Menu>Solution>Constraints>Apply>On Nodes在图形窗口中单击需要约束的节点，然后，在弹出的如图3所示的对话框中进行施加零约束的操作。
ANSYS各类型单元连接专题讲解(一)之连接总则
ANSYS各类型单元连接专题讲解（一）之连接总则一直以来，有不少同学咨询水哥关于ANSYS中杆单元、梁单元、壳单元、实体单元的连接问题。
之所以要用到各单元的连接，主要是由于我们在实际项目中，常常需要各种单元组合模拟，例如框架结构计算中的框架柱、框架梁采用梁单元模拟，楼板采用壳单元模拟，如此便会产生各类型单元之间的连接问题。
为解决部分朋友们的疑问，水哥依自己的理解将从以下几个方面系统讲解下ANSYS中杆单元、梁单元、壳单元、实体单元的连接，其中若有不合理之处，还望各位朋友批评指正。
本系列讲解目录如下：1、单元连接总原则。
2、杆与梁、壳、体单元的连接。
3、梁单元与实体单元铰接。
4、2D梁单元与2D实体单元刚接。
5、3D梁单元与3D实体单元刚接。
6、壳单元与实体单元连接。
7、单元连接综合实例。
本篇推文为该系列文章的首篇，主要说下ANSYS中单元连接总的原则以及简单介绍两个概念。
一般来说，按“杆梁壳体”单元顺序，只要后一种单元的自由度完全包含前一种单元的自由度，则只要有公共节点即可，不需要约束方程，否则需要耦合自由度与约束方程。
例如：（1）杆与梁、壳、体单元有公共节点即可，不需要约束方程。
（2）梁与壳有公共节点即可，也不需要约束写约束方程；壳梁自由度数目相同，自由度也相同，尽管壳的rotz是虚的自由度，也不妨碍二者之间的关系，这有点类同于梁与杆的关系。
（3）梁与体则要在相同位置建立不同的节点，然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。
（4）壳与体则也要相同位置建立不同的节点，然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。
从上述也可见，ANSYS无非是通过三种方法来实现单元之间的连接：共用节点、耦合、约束方程。
这里简单介绍下耦合与约束方程的基本概念。
一、耦合所谓耦合，其实是一种比较特殊的约束方程，只不过为了区别于普通一般的约束方程，方便用户操作，特定提出来的一个概念。
他具体指当我们需要迫使两个或多个自由度取得相同值（值未知）时，可以将这类自由耦合在一起。
总结一下ANSYS中不同单元之间的连接问题
论坛里常有人问不同单元之间的连接问题，我自己也一直被这个问题所困绕,最近从ANＳＹＳ工程分析进阶实例上知道了AＮSYS中不同单元之间的连接原则。
感觉收收获不小，现把它上传与大家共享。
一般来说，按“杆梁壳体”单元顺序，只要后一种单元的自由度完全包含前一种单元的自由度，则只要有公共节点即可,不需要约束方程,否则需要耦合自由度与约事方程。
例如：(1)杆与梁、壳、体单元有公共节点即可，不需要约束方程。
ﻫ（2)梁与壳有公共节点怒可,也不需要约束写约束方程;壳梁自由度数目相同,自由度也相同，尽管壳的ｒoｔz是虚的自由度，也不妨碍二者之间的关系，这有点类同于梁与杆的关系。
(3)梁与体则要在相同位置建立不同的节点,然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。
(４)壳与体则也要相同位置建立不同的节点，然后在节点处耦合自由度与施加约束方程。
上面所述的不同单元之间的接连方法主要是用耦合自由度和约束方程来实现的,有一定的局限性,只适用于小位移，下面介绍一种支持大位移算法的方法，ＭＰC法。
MPC即Mｕｌtiｐoint Conｓtraｉｎt,多点约束方程,其原理与前面所说的方程的技术几乎一致,将不连续、自由度不协调的单元网格连接起来,不需要连接边界上的节点完全一一对应。
MPC能够连接的模型一般有以下几种。
ﻫsolid 模型-ｓoｌid模型ﻫsｈelｌ模型-ｓheｌｌ模型ｓolｉｄ模型-shell 模型ｓolｉd 模型-beaｍ模型shelｌ模型-bｅam模型ﻫ在ＡNSＹS中,实现上述MPC技术有三种途径。
ﻫ(1）通过MPC18４单元定义模型的刚性或者二力杆连接关系。
定义MＰC1８4单元模型与定义杆的操作完全一致，而MPC单(2）利用约束元的作用可以是刚性杆（三个自由度的连接关系)或者刚性梁(六个自由度的连接关系)。
ﻫ方程菜单路径Ｍain Meｎｕ>pｒeproceｓsor>Coupliｎｇ/Cｅqn>shelｌ／ｓｏｌid Ｉｎｔerface创建壳与实体模型之间的装配关系。
ansys命令流中文说明
ansys命令流中文说明展开全文KB、KE: 待划分线的定向关键点起始、终止号SECNUM: 截面类型号u SECPLOT,SECID,MESHKEY 画梁截面的几何形状及网格划分SECID:由SECTYPE命令分配的截面编号MESHKEY：0：不显示网格划分1：显示网格划分u /ESHAPE, SCALE 按看似固体化分的形式显示线、面单元SCALE: 0:简单显示线、面单元1：使用实常数显示单元形状u esurf, xnode, tlab, shape 在已存在的选中单元的自由表面覆盖产生单元xnode: 仅为产生surf151 或surf152单元时使用tlab: 仅用来生成接触元或目标元top 产生单元且法线方向与所覆盖的单元相同，仅对梁或壳有效，对实体单元无效Bottom产生单元且法线方向与所覆盖的单元相反，仅对梁或壳有效，对实体单元无效Reverse 将已产生单元反向Shape: 空与所覆盖单元形状相同Tri 产生三角形表面的目标元注意：选中的单元是由所选节点决定的，而不是选单元，如同将压力加在节点上而不是单元上u Nummrg,label,toler, Gtoler,action,switch 合并相同位置的itemlabel: 要合并的项目node: 节点， Elem,单元，kp: 关键点（也合并线，面及点）mat: 材料，type: 单元类型，Real: 实常数cp：耦合项，CE：约束项，CE: 约束方程，All：所有项toler: 公差Gtoler：实体公差Action: sele 仅选择不合并空合并switch: 较低号还是较高号被保留（low, high）注意：可以先选择一部分项目，再执行合并。
如果多次发生合并命令，一定要先合并节点，再合并关键点。
合并节点后，实体荷载不能转化到单元，此时可合并关键点解决问题。
u Lsel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kswp 选择线type: s 从全部线中选一组线r 从当前选中线中选一组线a 再选一部线附加给当前选中组aunoneu(unselect)inve: 反向选择item: line 线号loc 坐标length 线长comp: x,y,zkswp: 0 只选线1 选择线及相关关键点、节点和单元u Nsel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kabs 选择一组节点为下一步做准备Type: S: 选择一组新节点（缺省）R: 在当前组中再选择A: 再选一组附加于当前组U: 在当前组中不选一部分All: 恢复为选中所有None: 全不选Inve: 反向选择Stat: 显示当前选择状态Item: loc: 坐标node: 节点号Comp: 分量Vmin,vmax,vinc: ITEM范围Kabs: “0” 使用正负号“1”仅用绝对值u NSLL,type, nkey 选择与所选线相联系的节点u nsla, type, nkey: 选择与选中面相关的节点type：s 选一套新节点r 从已选节点中再选a 附加一部分节点到已选节点u 从已选节点中去除一部分nkey: 0 仅选面内的节点1 选所有和面相联系的节点（如面内线，关键点处的节点）u esel, type, item, comp, vmin, vmax, vinc, kabs 选择一组单元Type: S: 选择一组单元（缺省）R: 在当前组中再选一部分作为一组A: 为当前组附加单元U: 在当前组中不选一部分单元All: 选所有单元None: 全不选Inve: 反向选择当前组（？）Stat: 显示当前选择状态Item： Elem: 单元号Type: 单元类型号Mat: 材料号Real: 实常数号Esys: 单元坐标系号u ALLSEL, LABT, ENTITY 选中所有项目LABT: ALL: 选所有项目及其低级项目BELOW: 选指定项目的直接下属及更低级项目ENTITY: ALL: 所有项目（缺省）VOLU:体高级AREA:面LINE :线KP:关键点ELEM:单元NODE:节点低级u Tshap,shape 定义接触目标面为2D、3D的简单图形Shape: line:直线Arc:顺时针弧Tria:3点三角形Quad:4点四边形………….2.6 根据需要耦合某些节点自由度u cp, nset, lab,,node1,node2,……node17nset: 耦合组编号lab: ux,uy,uz,rotx,roty,rotznode1-node17: 待耦合的节点号。
ansys载荷和约束
ansys载荷和约束3工作台约束的含义是1)在顶点的固定约束:–。
边或面约束所有自由度-实体为，壳和梁为x、y和z平移–，y和z2)的平移和旋转，给定位置偏移:–给定已知位移Y和z方向给出强制位移-输入“0”表示在这个方向上受到约束199–没有在某个方向上设置值，这意味着实体在这个方向上自由移动3 259 因为对称平面相当于法向约束4)圆柱约束:–应用于圆柱曲面–用户可以指定轴向。
径向或切向约束–仅适用于小变形(线性)分析5)仅压缩约束:–只能对任何给定曲面施加法向压缩约束该约束仅限制曲面沿约束的法线正向移动-解释此约束的一种方法是将其想象为与选定曲面形状相同的“刚性”结构。
请注意，这些接触(压缩)表面事先并不知道-可以在圆柱面上模拟”紧固圆柱约束”。
此约束可应用于7.1版，但它是“仅压缩约“的特殊情况如右图所示，显示了没有变形的圆柱体的轮廓。
具有压缩力的表面防止原始圆柱体变形，具有和可拉伸性的表面可自由变形。
–这需要迭代(非线性)求解器来解决？因为事先不知道压缩表面的行为，因此，有必要使用迭代求解器来确定哪个曲面显示压缩行为6)简单约束:–可以应用于梁的边缘或顶点，或者shell-限制平移，但所有旋转都是自由的7 259 但平移不限制约束摘要:4约束和接触对可归因于边界条件–触点对模拟两个已知模型之间的“柔性”边界条件–固定约束，以提供“刚性”边界条件、刚性固定零件do型支架零件表面的等效接触条件固定支架粘合触点带有刚性、不可移动零件的无摩擦支架无分离触点带有刚性、不可移动零件的仅压缩支架与刚性、不可移动零件的无摩擦接触如果对a部分和B部分之间的连接感兴趣，那么有必要考虑是否需要(通过接触)分析这两个部分，或者是否只对b部分对A的影响提供固定约束就足够了–换句话说，部分B是否相对于A？刚性？？如果是这样，只能模拟组件A上的一个固定约束如果不是，则需要模拟它们之间的摩擦。
8)热负荷:在型号中，温度会引起热膨胀–热应变计算如下:α为热膨胀系数(CTE)，T ref为热应变为零时的参考温度，T为–热应变本身不会引起应力然而，只有当约束、温度梯度或热膨胀系数不匹配时，才会产生应力。
ansys约束方程mises
ansys约束方程mises摘要：1.什么是ANSYS 约束方程2.ANSYS 约束方程的作用3.ANSYS 约束方程的类型4.如何使用ANSYS 约束方程5.ANSYS 约束方程的注意事项正文：一、什么是ANSYS 约束方程ANSYS 约束方程是在ANSYS 中对模型进行有限元分析时，为了限制模型的某些自由度或约束模型的某些条件而设置的方程。
它可以用来模拟实际工程中的各种约束情况，例如固定支撑、转动约束、对称约束等。
二、ANSYS 约束方程的作用约束方程在ANSYS 中的作用主要体现在以下几个方面：1.提高计算精度：通过设置约束方程，可以减少模型的自由度，使得计算过程更加稳定，提高计算精度。
2.降低计算成本：在某些情况下，通过设置约束方程，可以减少需要计算的元素数量，从而降低计算成本。
3.模拟实际工程：在实际工程中，很多结构都存在一定的约束条件，通过设置约束方程，可以更好地模拟实际工程情况。
三、ANSYS 约束方程的类型ANSYS 约束方程主要包括以下几种类型：1.固定约束：用于限制模型某个节点的位移。
2.转动约束：用于限制模型某个节点的旋转角度。
3.对称约束：用于限制模型某个面的对称性。
4.接触约束：用于模拟模型与外部物体的接触情况。
5.温度约束：用于限制模型的温度。
四、如何使用ANSYS 约束方程在使用ANSYS 约束方程时，需要按照以下步骤进行操作：1.创建模型：首先需要创建有限元模型，并对模型进行网格划分。
2.设置约束方程：在ANSYS 中，可以通过“约束”菜单中的“定义”选项来设置约束方程。
在设置约束方程时，需要指定约束类型、约束参数以及约束方程的节点。
3.施加边界条件：在设置约束方程后，还需要对模型施加边界条件，以便进行求解。
4.求解模型：设置好约束方程和边界条件后，可以使用ANSYS 中的“求解”菜单进行求解。
5.后处理：求解完成后，可以使用ANSYS 中的“后处理”菜单对结果进行分析和可视化。
ANSYS耦合场分析指南
第一章耦合场分析1.1耦合场分析的定义耦合场分析是指考虑了两个或多个工程物理场之间相互作用的分析。
例如压电分析，考虑结构和电场间的相互作用：求解由施加位移造成的电压分布或相反过程。
其它耦合场分析的例子有热－应力分析，热－电分析，流体－结构分析。
需要进行耦合场分析的工程应用有压力容器（热－应力分析），流体流动的压缩（流体结构分析），感应加热（磁－热分析），超声波换能器（压电分析）以及磁体成形（磁－结构分析），以及微电机械系统（MEMS）等。
1.2耦合场分析的类型耦合场分析的过程依赖于所耦合的物理场，但明显可以可分为两类：顺序耦合和直接耦合。
1.2.1 顺序耦合方法顺序耦合方法包括两个或多个按一定顺序排列的分析，每一种属于不同物理场的分析。
通过将前一个分析的结果作为载荷施加到第二个分析中的方式进行耦合。
典型的例子是热－应力顺序耦合分析，热分析中得到节点温度作为“体载荷”施加到随后的应力分析中去。
1.2.2 直接耦合方法直接耦合方法一般只涉及到一次分析，利用包括所有必要自由度的耦合场类型单元。
通过计算包含所需物理量的单元矩阵或载荷向量的方式进行耦合。
例如使用了SOLID5、PLANE13或SOLID98单元的压电分析。
另外的例子如利用TRANS126单元的MEMS分析。
1.2.3 直接法与顺序法的应用场合对于耦合情况的相互作用非线性程度不是很高的情况，顺序耦合法更有效，也更灵活。
因为两个分析之间是相对独立的。
例如在热应力顺序耦合分析中，可以先进行非线性瞬态热分析，然后再进行线性静力分析。
可以将瞬态热分析中任一载荷步或时间点的节点温度作为载荷施加到应力分析中。
顺序耦合可以是不同物理场之间交替进行执行，直到收敛到一定精度为止。
当耦合场之间的相互作用是高度非线性的，直接耦合具有优势。
它使用耦合变量一次求解得到结果。
直接耦合的例子有压电分析，流体流动的共轭传热分析，电路－电磁分析。
这些分析中使用了特殊的耦合单元直接求解耦合场间的相互作用。
Ansys耦合热分析教程解读
物理环境 (续)
同时，确认网格划分的密度在所有物理环境中都能得到可以接收的 结果。如：
这种划分方法在热分析中可以得到 满意的温度分布，但. . .
. . . 这样的网格密度在结构分析中
才能得到准确的结果。
物理环境方法允许载一个模型中定义最多9种物理环境。这种方法 当考虑多于两个场的相互作用时或不能在每个环境中使用不同的数 据库文件的情况下比较适用。要得到关于间接问题的物理环境方法， 可以参考《耦合场分析指南》的第二章。
间接方法
间接方法 用于求解间接耦合场问题。它需要连续进行两个单场的
分析(而不是同时)，第一种分析的结果作为第二种分析的载荷。如:
热
结构
热
结构
许多问题需要热到结构 的耦合(温度引 起的热膨胀) 但反之不可 结构到热 耦合是可以忽略的(小的应变 将不对初始的热分析结果产生影响)
在实用问题中，这种方法比直接耦合要方便一些，因为分析使用的 是单场单元，不用进行多次迭代计算。
1.建立，加载，求解 热模型
5b.写节点文件 (NWRITE) 并存储结 构文件
5c.读入热模型并进行 温度插值 (BFINT)
结束 5d. 读入结构模型并读 入体载荷文件 (/INPUT)
9. 后处理
4.定义结构材料特性
6. 指定分析类型，分 析选项和载荷步选项
7. 指定参考温度并施 加其它结构载荷
流程细节 (续)
5B. 从热分析中施加温度体载荷(LDREAD 命令):
5B 确定结果的 时间和子步 确定温度结 果文件 9. 求解当前载荷步
8. 存储并求解
流程细节
下面是热-应力分析的每步细节。
1. 2.
建立热模型并进行瞬态或稳态热分析，得到节点 上的温度。 查看热结果并确定大温度梯度的时间点 (或载荷步 /子步)。
ansys约束方程
ansys约束方程
ANSYS是一款广泛使用的有限元分析（FEA）软件，用于对各种工程问题进行建模和仿真。
在ANSYS中，约束方程是用于限制模型自由度的重要工具。
约束方程可以定义为在有限元分析中限制节点自由度的数学表达式。
这些方程可以用于模拟物理约束，例如固定支撑、载荷条件等。
在ANSYS中，约束方程通常通过在模型中添加约束节点或约束单元来实现。
约束方程的建立通常需要考虑以下因素：
1、节点自由度：在建立约束方程之前，需要确定模型中每个节点的自由度。
例如，对于结构分析，常见的自由度包括X、Y、Z方向的平移和旋转。
2、约束类型：根据实际问题和物理约束条件，选择适当的约束类型。
常见的约束类型包括固定支撑、弹性支撑、载荷等。
3、约束条件：根据问题要求，确定约束条件的具体数值或表达式。
例如，固定支撑约束可以通过设置节点在某个方向的平移自由度为0来实现。
4、约束方程的建立：根据上述因素，建立相应的约束方程。
在ANSYS中，可以通过在模型中添加约束节点或约束单元来定义约束方程。
需要注意的是，在建立约束方程时，应确保约束条件的正确性和有效性。
此外，还需要考虑约束条件对模型的影响和敏感性分析。
总之，ANSYS中的约束方程是用于限制模型自由度的重要工具，可以用于模拟各种物理约束条件。
正确建立约束方程是进行有限元分析的关键步骤之一。
Ansys耦合热分析教程
这种划分方法在热分析中可以得到 满意的温度分布，但. . .
. . . 这样的网格密度在结构分析中 才能得到准确的结果。
物理环境方法允许载一个模型中定义最多9种物理环境。这种方法 当考虑多于两个场的相互作用时或不能在每个环境中使用不同的数
据库文件的情况下比较适用。要得到关于间接问题的物理环境方法， 可以参考《耦合场分析指南》的第二章。
5B 9. 求解当前载荷步
确定结果的 时间和子步
热
结构
起的热膨胀)
但反之不可
结构到热 耦合是可以忽略的(的热分析结果产生影响)
在实用问题中，这种方法比直接耦合要方便一些，因为分析使用的 是单场单元，不用进行多次迭代计算。
间接方法 - 例题
下面是有关热现象的一些可以使用间接耦合方 法进行分析的例子:
Airfoil
热-结构: 透平机叶片部件分析
优点:
– 在建立热和结构模型时有较少的限制。例如，属性号码和网格划分在热和结 构中可以不同。PEM需要所有的模型都是一致的。
– MM 方法是简单而且适应性强的，ANSYS和用户都对它进行了多年的检验。 缺点: – 用户必须建立热和结构数据库和结果文件。这与单独模型的PEM方法对比，
需要占用较多的存储空间。
5b.写节点文件 (NWRITE) 并存储结 构文件
5B. 读入热载荷 (LDREAD)
5c.读入热模型并进行 温度插值 (BFINT)
5d. 读入结构模型并读 入体载荷文件
(/INPUT)
4.定义结构材料特性
6. 指定分析类型，分 析选项和载荷步选项
7. 指定参考温度并施 加其它结构载荷
结束 9. 后处理 8. 存储并求解
第10章
耦合场分析 (以热—应力为重点)
ansys小知识
众所周知，对于有限元分析来说，网格划分是其中最关键的一个步骤，网格划分的好坏直接影响到解算的精度和速度。
在ANSYS中，大家知道，网格划分有三个步骤：定义单元属性（包括实常数）、在几何模型上定义网格属性、划分网格。
在这里，我们仅对网格划分这个步骤所涉及到的一些问题，尤其是与复杂模型相关的一些问题作简要阐述。
一、自由网格划分自由网格划分是自动化程度最高的网格划分技术之一，它在面上（平面、曲面）可以自动生成三角形或四边形网格，在体上自动生成四面体网格。
通常情况下，可利用ANSYS的智能尺寸控制技术（SMARTSIZE命令）来自动控制网格的大小和疏密分布，也可进行人工设置网格的大小（AESIZE、LESIZE、KESIZE、ESIZE等系列命令）并控制疏密分布以及选择分网算法等（MOPT命令）。
对于复杂几何模型而言，这种分网方法省时省力，但缺点是单元数量通常会很大，计算效率降低。
同时，由于这种方法对于三维复杂模型只能生成四面体单元，为了获得较好的计算精度，建议采用二次四面体单元（92号单元）。
如果选用的是六面体单元，则此方法自动将六面体单元退化为阶次一致的四面体单元，因此，最好不要选用线性的六面体单元（没有中间节点，比如45号单元），因为该单元退化后为线性的四面体单元，具有过刚的刚度，计算精度较差；如果选用二次的六面体单元（比如95号单元），由于其是退化形式，节点数与其六面体原型单元一致，只是有多个节点在同一位置而已，因此，可以利用TCHG命令将模型中的退化形式的四面体单元变化为非退化的四面体单元，减少每个单元的节点数量，提高求解效率。
在有些情况下，必须要用六面体单元的退化形式来进行自由网格划分，比如，在进行混合网格划分（后面详述）时，只有用六面体单元才能形成金字塔过渡单元。
对于计算流体力学和考虑集肤效应的电磁场分析而言，自由网格划分中的层网格功能（由LESIZE命令的LAYER1和LAYER2域控制）是非常有用的。
第16章 耦合和约束方程(ansys教程)
16.2.5 建立刚性区
约束方程通常被用来模拟刚性区 作用在节点(主节点 主节点)上的载荷将被恰当地分配到刚 作用在节点 主节点 上的载荷将被恰当地分配到刚 性区的其它节点上 使用CERIG 命令 或 Preprocessor > Coupling/Ceqn 命令(或 使用 > Rigid Region) 在某些特殊情况下，全 在某些特殊情况下， 刚性区给出了约束方程 的另一种应用 全刚性区和部分刚性区 的约束方程都可由程序 自动生成
16.1.1 耦合设置的特点
只有一个自由度卷标－ 只有一个自由度卷标－如：ux,uy或temp 或 可含有任意节点数 任意实际的自由度方向－ 在不同的节点上 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
16.1.2 一般应用
施加对称条件 无摩擦界面 铰接 如 ： 用耦合施加循环对称 性 ， 在循环对称切面上的 对应位置实施自由度耦合
16.1.5 铰接
耦合可用来模拟铰接， 耦合可用来模拟铰接，如：万向节、铰链 万向节、 借助力矩释放可模拟铰接： 借助力矩释放可模拟铰接： 只耦合连接节点间的位 移自由度， 移自由度，不耦合旋转自由度 例如： 下图中， 若 A处重合两节点在 例如 ： 下图中 ， 处重合两节点在UX、 UY方向 、 方向 处重合两节点在 上耦合，旋转不耦合， 上耦合，旋转不耦合，则A连接可模拟成铰接 连接可模拟成铰接 节点1和节点 节点 和节点2 和节点 重合， 重合 ， 为了看 清分开显示
16.2.4 连接不同类型的单元
如果需要连接自由度集不同的单元类型， 如果需要连接自由度集不同的单元类型，则要求写出 约束方程以便于从一类单元向另一类单元传递载荷: 约束方程以便于从一类单元向另一类单元传递载荷 梁与实体或垂直于壳的梁 壳与实体 命令： 命令： CE 命令 (Preprocessor > Coupling/Ceqn > Constraint Eqn) 建立转动自由 度和移动自由 度之间的关系
ansys技巧总结_桥梁计算(常用的计算方法)
4．拉杆单元：拱桥的系杆、吊杆。
5．拉索单元：斜拉桥的索、悬索桥的钢丝绳。
6．预紧单元：索力控制、螺栓铆钉连接。
7．连接单元：支座、地基。
二、常见桥梁连接部位
在桥梁建立模型时要准确模拟边界条件，因此要准确分析连接部位的
能受压。如果混凝土与节点底板分离，单元将不起作用，否则Hnkl0单元要
承受拉力。如果用Linkl0的话，你可以把不与结构相联接的一端所有自由度
在Ansys单元库中，有近200种单元类型，在本章中将讨论一些在桥梁
工程中常用到的单元，包括一些单元的输人参数，如单元名称、节点、自由
度、实常数、材料特性、表面荷载、体荷载、专用特性、关键选项KEYOPl等。
＊＊＊ 关于单元选择问题
这是一个大问题，方方面面很多，主要是掌握有限元的理论知识。首先
3．用温度变化模拟。
在常用的软件系统中，预应力混凝土分析根据作用不妨分为两类：分离
式和整体式。所谓分离式就是将混凝土和力筋的作用分别考虑(脱离体)，
以荷载的形式取代预应力钢筋的作用，典型．的如等效荷载法；而整体式则是
将二者的作用一起考虑，典型的如Ansys中用Link单元模拟力筋的方法。
(2)：fullintegration。rreducedintegration其实又是两种不同的单元，这样不同
组合一下这个Solid45实际上是包含了6种不同单元，各有各的不同特点和
用处。因此使用Ansys要注意各单元的Keyopt选项。不同的选项会产生不
同的结果。 ·
体)。下面的几节介绍一下桥梁工程计算中经常会用到的单元。
＊＊＊ 桥梁仿真单元类型
ANSYSLSDYNA_经验手册
ANSYS/LSDYNA 经验手册显式与隐式方法对比：隐式时间积分不考虑惯性效应（[C]and[M]）。
在t＋△t时计算位移和平均加速度：{u}={F}/[K]。
线性问题时，无条件稳定，可以用大的时间步。
非线性问题时，通过一系列线性逼近（Newton－Raphson）来求解；要求转置非线性刚度矩阵[k]；收敛时候需要小的时间步；对于高度非线性问题无法保证收敛。
显式时间积分用中心差法在时间t求加速度：{a}=([F(ext)]-[F(int)])/[M]。
速度与位移由：{v}={v0}+{a}t,{u}={u0}+{v}t新的几何构型由初始构型加上{X}={X0}+{U}非线性问题时，块质量矩阵需要简单的转置；方程非耦合，可以直接求解；无须转置刚度矩阵，所有的非线性问题（包括接触）都包含在内力矢量中；内力计算是主要的计算部分；无效收敛检查；保存稳定状态需要小的时间步。
关于文件组织：jobname.lsdyna输入流文件，包括所有的几何，载荷和材料数据jobname.rst后处理文件主要用于图形后处理（post1），它包含在相对少的时间步处的结果。
jobname.his在post26中使用显示时间历程结果，它包含模型中部分与单元集合的结果数据。
时间历程ASCII文件，包含显式分析额外信息，在求解之前需要用户指定要输出的文件，它包括：GLSTAT全局信息，MATSUM材料能量，SPCFORC节点约束反作用力，RCFORC接触面反作用力，RBDOUT刚体数据，NODOUT节点数据，ELOUT单元数据……在显式动力分析中还可以生成下列文件：D3PLOT类似ansys中jobname.rstD3THDT时间历程文件，类似ansys中jobname.his关于单元：ANSYS/LSDYNA有7种单元（所有单元均为三维单元）:LINK160:显式杆单元；BEAM161：显式梁单元；SHELL163：显式薄壳单元；SOLID164：显式块单元；COMBI165：显式弹簧与阻尼单元；MASS166：显式结构质量；LINK167:显式缆单元显式单元与隐式单元不同：每种单元可以用于几乎所有的材料模型。
ANSYS中耦合和约束方程概念理解
耦合和约束方程的区别分开来讲两个概念，看过也许就清楚了。
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：CPGUI: Main Menu> reprocessor>Coupling / Ceqn>Couple DOFs在生成一个耦合节点集之后，通过执行一个另外的耦合*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CP 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CPNGEN命令。
（不能由GUI直接得到CPNBGEN命令）。
2. 耦合重合节点。
CPINTF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*作对“扣紧”几对节点（诸如一条缝处）尤为有用。
命令：CPINTFGUI: Main Menu> reprocessor>Coupling / Ceqn>Coincident Nodes3. 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：o 如果对重复节点所有自由度都要进行耦合，常用NUMMRG命令（GUI：Main Menu> reprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items）合并节点。
o 可用EINTF命令（GUI：Main Menu> Preprocessor>Create> Elements >At Coincid Nd）通在重复节点对之间生成2节点单元来连接它们。