nastranpatranMPC约束使用详细介绍.docVIP

多点约束（MPC） 多点约束（MPC，Multi-Point Constraint）是对节点的一种约束，即将某节点的依赖自由度定义为其它若干节点独立自由度的函数。例如，将节点1的X方向位移定义为节点2、节点3和节点4X方向位移的函数。 多点约束常用于表征一些特定的物理现象，比如刚性连接、铰接、滑动等，多点约束也可用于不相容单元间的载荷传递，是一项重要的有限元建模技术。但是，建立明确的、能够正确描述各种现象的多点约束方程是非常不容易的。 对应于不同的分析解算器和分析类型，Patran支持的多点约束类型是不同的。这里以Nastran的结构分析为例，则共有12种类型的多点约束，这里就以Explicit为例来介绍。 Explicit：用于定义某节点的位移与其它若干节点位移的函数关系，该函数是一个多项式。如图所示，在“Explicit”的面板上，可以明确地看到，其对应的分析解算“MSC.Nastran”，而分析类型是“Structural”。除过“Cyclic Symmetry”和“Sliding surface”，其它所有的多点约束类型创建界面都很类似，每个面板上都有按钮，单击它，可打开不同的【define Terms】面板，用于不同多点约束的定义，Explicit对应的【define Terms 】面板如右图所示。该【define Terms 】面板用于将一个节点某方向上的位移定义为若干个节点位移的一次多项式函数。 有“Dependent Terms”、“Independent Terms”项、“Coefficient”项、“Node List”项、“DOFs”项和四个操作项（“Create Dependent”、“Create Independent”、“Modify”和“Delete”），自由度项“DOFs”有六个选项：“UX”、“UY”、“UZ”、“RX”、“RY”和“RZ”，分别表示节点的六个位移自由度。使用时，一般先选定“Create Dependent”项，输入一个节点及其某个方向的位移自由度，表示要建立该节点该方向上位移的函数，所选定的节点和位移方向会显示在“Dependent Terms”项中；接着，系统会自动选定“Create Independent”项，即输入一些节点的位移作为函数的变量，在“Coefficient”项中输入位移变量的系数，在“Node List”项中输入作为变量的节点，在“DOFs”中选择位移自由度，单击，则函数的一个变量定义完成。这时，在“Independent Terms”项中可以看到。有几个变量，就重复操作几次，直到所有作为变量的节点位移都输入。如果某个节点输入有误，可用“Modify”和“Delete”项修改和删除。当所有的输入都完成之后，单击图中的，就完成了一个多点约束的建立，屏幕上将以一个紫红色的小圆和若干条连接依赖节点和独立节点的线段表示出来。 Cyclic Symmetry：在两个不同的区域之间，建立一组柱面对称的多点约束边界条件， 从图3-19中可见，需要选择一个柱坐标系，该坐标系的Z轴将作为对称轴，在“Dependent Region”和“Independent Region”的文本框中，输入依赖节点和独立节点，依赖节点和独立节点必须成对出现，而且，各节点对的角度差应该相等。 Sliding Surface： 在两个相一致的区域的节点之间，定义一个滑动曲面。对应节点间的移动自由度（即垂直于该曲面方向）被约束，但其它方向上保持自由， Rigid Fixed :赖节点与某个独立节点相互固定，从而使依赖节点的所有自由度都与独立节点保持一致，包括位移也保持一致，如图3-21所示。这种多点约束在用曲面模拟板状实体时，可以连接不同的平面，从而可以使不同的曲面连接起来。