【2017年整理】不同单元之间的连接.docxVIP

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，也不需要约束或约束方程；壳梁自由度数目相同，自由度也相同，尽管壳单元的 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或施加约束方程。 （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或施加约束方程。 举例： 有一长为 100mm 的矩形截面梁，截面为 10 X 1mm，与一规格为 20mm X 7mm X 10mm 的实体连接，约束实体的端面，在梁端施加大小为 3N 的 y 方向的压力，梁与实体为同一材料，弹性模量为 30Gpa，泊松比为 0.3。本例主要讲解梁与实体连接处如何利用耦合及约束方程进行处理。 命令流如下： FINI /CLE /FILNAME,BEAM_AND_SOLID_ELEMENTS_CONNECTION ! 定义工作文件名 /TITLE,COUPLE_AND_CONSTRAINT_EQUATION ! 定义工作名 /PREP7 ET,1,SOLID95 ! 定义实体单元类型为SOLID95 ET,2,BEAM4 ! 定义梁单元类型为BEAM4 MP,EX,1,3E4 ! 定义材料的弹性模量 MP,PRXY,1,0.3 ! 定义泊松比 R,1 ! 定义实体单元实常数 R,2,10.0,10/12.0,1000/12.0,10.0,1.0 ! 定义梁单元实常数 BLC4,,,20,7,10 ! 创建矩形块为实体模型 WPOFFS,0,3.5 ! 将工作平面向Y方向移动3.5 WPROTA,0,90 ! 将工作平面绕X轴旋转90度 VSBW,ALL ! 将实体沿工作平面剖开 WPOFFS,0,5 ! 将工作平面向Y方向移动5 WPROTA,0,90 ! 将工作平面绕X轴旋转90度 VSBW,ALL ! 将实体沿工作平面剖开 WPCSYS,-1 ! 将工作平面设为与总体笛卡儿坐标一致 K,100,20,3.5,5 ! 创建关键点 K,101,120,3.5,5 ! 创建关键点 L,100,101 ! 连接关键点生成梁的线实体 LSEL,S,LOC,X,21,130 ! 选择梁线 LATT,1,2,2 ! 指定梁的单元属性 LESIZE,ALL,,,10 ! 指定梁上的单元份数 LMESH,ALL ! 划分梁单元 VSEL,ALL ! 选择所有实体 VATT,1,1,1 ! 设置实体的单元属性 ESIZE,1 ! 指定实体单元尺寸 MSHAPE,0,2D ! 设置实体单元为2D MSHKEY,1 ! 设置为映射网格划分方法 VMESH,ALL ! 划分实体单元 ALLS ! 全选 FINI ! 退出前处理 !------------------------ /SOLU ! 进入求解器 ASEL,S,LOC,X,0 ! 选择实体的端面 DA,ALL,ALL ! 约束实体端面 ALLS ! 全选 FK,101,FY,-3.0 ! 在两端施加Y向压力 CP,1,UX,1,21 ! 耦合节点1和节点21X方向自由度 CP,2,UY,1,21 ! 耦合节点1和节点21Y方向自由度 CP,3,UZ,1,21 ! 耦合节点1和节点21Z方向自由度 CE,1,0,626,UX,1,2328,UX,-1,1,ROTY,-ABS(NZ(626)-NZ(2328)) ! 设置约束方程 CE,2,0,67,UX,1,4283,UX,-1,1,ROTZ,-ABS(NY(67)-NY(4283)) ! 设置约束方程 CE,3,0,67,UZ,1,4283,UZ,-1,1,ROTX,-ABS(NY(67)-NY(4283)) ! 设置约束方程 ALLS ! 全选 SOLVE ! 求解 FINI ! 退出求解器 !------------------------ /POST1 ! 进入通用后处理 PLNSOL, U,Y, 0,1.0 ! 显示Y方向位移 PLNSOL, S,EQV, 0,1.0 ! 显示等效应力 ETABLE,ZL1,SMISC,1 ! 读取梁单元上I节点X方向的力 ETABLE,ZL2