Patran中MPC(多点约束)应用..doc

Patran中MPC（多点约束）应用 —— SQLMPC(Multi-point constraints)即多点约束，在有限元计算中应用很广泛，它允许在计算模型不同的自由度之间强加约束。在不同的求解器模版下可以在patran中定义不同的MPC，比较常用的有rbe2,rbe3,explicit,rbar,rrod等，具体的使用根据计算模型来定。MPC通用类型explicit（显式）MPC可以在一个从(dependent)自由度和一个或者多个主(independent)自由度之间创立，具体方程如下所示：U0 = C1U1 + C2U2 + C3U3 + ... + CnUn + C0式中U0为从自由度，Ui为主自由度，C0为常数项，举例说明，UX(Node 4) = 0.5*UX(Node 5) - 0.5*UY(Node 10) + 1.0A:我也来谈谈。MPC主要使用在以下几个方面：1。描述非常刚硬的结构单元。假定结构模型中包括一个或多个比其他元件硬得多的元件，如汽车模型中的发动机，这时候刚硬元件可以传递载荷，但它的变形要小的多，和柔软元件比，它是“刚性”的。如果用大刚度的弹性单元模拟刚硬单元，会造成病态解，原因是，刚度矩阵中对角系数差别太大，引起矩阵病态。研究指出，应该用适当的约束方程来代替刚硬的弹性单元，以创建更为合理的有限元模型。2.在不同类型的单元间传递载荷。如果有限元模型中，包含三维实体单元和壳体单元。模型看来成功，没异常。但是求解在矩阵分解时失败了，因为缩减刚度矩阵是奇异的。原因是模型中包含了一个“机构”。无法将壳体单元上的力偶传递到实体单元上，因为实体单元没有转动自由度。为了消除这种奇异性，必须建立一种连接，作用是在实体中建立一个耦合，以承受壳体力偶。3。任意方向的约束。当某节点可以沿着不平行于坐标轴的某个边界运动时，就需要定义一个约束方程，这个方程反映垂直于此边界的运动的约束4。刚性连杆A:RBE1和RBE2约束单元都是PABR和RTRPLT单元的推广，后者允许连接任意数量的几何格点。这些刚性约束单元在用户必须定义的集合n内有六个刚体自由度。RBE1和RBE2刚性单元的形式显示于卡片图形9.13中。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10RBE1 EID GN1 CN1 GN2 CN2 GN3 CN3 +1+1 CN4 GN5 CN5 GN6 CN6 +2+2 ‘UM’ GM1 CM1 GM2 CM2 GM3 CM3 +3+3 GM4 CM4 etc. +4一般刚性单元的另一种形式1 2 3 4 5 6 7 8 9 10RBE2 EID GN CM GM1 CM2 GM3 CM4 GM5 +1+1 GM6 GM7 etc.其中GNi——定义有属于集合n的自由度的格点；CNi——包括在集合n中的格点GNi处的自由度代码；UM——约束集合n说明的字符串；GMi——定义属于集合m的自由度的格点；CMi——包括在集合m中的自由度代码。RBE1和RBE2具有同样的功能，但有下列区别：RBE1允许用户在集合n内定义能表示刚体运动的六个自由度。自由度代码的总数必须为六，最多可以在六个格点上定义。如果在三个或三个以上的格点处定义集合m，则不需要第一张继续卡片。相关自由度是在字段‘UM’之后由整数对（GMi，CMi）定义的。其中，GM是格点号，CM是一个自由度代码。RBE2在GN字段定义的格点处取六个属于集合n的自由度。因此，在格点GMi处（这时包括在集合m内），CM字段最多包含六个自由度代码。A: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。以Nastran的结构分析为例，则共有12种类型的多点约束.其中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，该函数是一个一次多项式。A:小弟刚学有限元，主要以MSC产品为主，把自己了解的关于MPC的一点见解写出共享，有错之处还望各位大虾指点：1、加载的时候用到MPC比如扭矩，初始位移等，我现在常用的