接触分析0_多点接触MPC.ppt

July 30, 1999 多点约束 (MPC) 第七章 多点约束 (MPC)章节综述 多点约束算法（MPC）提供了一个极为有效的接触模拟算法，能够处理很多在ANSYS7.1之前都难以模拟的问题 该章节我们将详细讨论MPC算法及其使用 多点约束(MPC)章节综述 该章包括以下几个主题: 背景 绑定，无分离接触 基于表面的约束 传统绑定接触的局限性 CERIG, RBE3的不足 MPC算法的优势 实体对实体的多点绑定接触 壳体对壳体的多点绑定接触 壳体对实体的多点绑定接触 梁对壳体/实体的多点绑定接触 基于表面的多点约束 注释 多点约束(MPC)A. 背景 在第三章中我们提起过，MPC算法使用内部生成的约束方程在接触面上保证协调: 接触节点的自由度被消除. 不需要法向刚度和切向刚度. 对于小变形问题, 求解平衡方程时不需迭代. 表现出线性接触行为. 对于大变形问题, MPC约束方程在每一步的迭代过程中都要进行校正. 该方法仅对绑定接触和无分离接触适用. 对称接触对中不可用 ANSYS会自动转换成不对称接触 MPC 法在点－点接触中不适用 多点约束(MPC)...背景 MPC法可以绑定不同的单元类型，即使交界面的网格不兼容: 实体对实体 壳体对壳体 壳体对实体 梁对实体/壳体 多点约束(MPC)...背景 MPC法可用作表面约束 刚体约束表面 (CERIG类型 MPC) 力分布表面 (RBE3类型 MPC) 多点约束(MPC)...背景 MPC算法的优势: 求解效率比传统的绑定接触要高: 对于较大的装配模型使用MPC绑定或无分离算法，计算时间要比其它算法快. 多点约束(MPC)...背景 绑定约束和无分离约束的局限: 结果取决于指定的接触刚度. 即使是小变形问题中也需要进行多次迭代以调整穿透量. 模态分析中偶尔会出现失真的自然频率. 只能施加平动自由度约束. CERIG 和 RBE3的局限： 仅适合于小应变. RBE3 只支持力约束. RBE3 需要手动定义权值.（ MPC 表面约束自动计算权值） 多点约束(MPC)...背景 MPC算法的优势： 很容易就能模拟壳体－实体、梁－实体、梁－壳体的组合效应: 支持网格的不兼容 梁、壳、实体单元上的节点不需要对准 多点约束(MPC)...背景 MPC算法的优势： 容易使用: 接触向导和手动定义中都可设置MPC算法. 不需要输入接触刚度. 求解中自动生成约束 考虑了形状效应，不需手动输入权值 对于基于表面的约束，支持力约束和位移约束. 多点约束(MPC)B.实体对实体的多点绑定接触 使用实体对实体的多点绑定或无分离接触非常简单. 使用CONTA169-174创建面－面接触对 接触行为设为绑定 (KEYOPT(12) = 4, 5, 或 6) 接触探测设为节点 (KEYOPT(4) = 1 或 2) 接触算法设为 MPC (KEYOPT(2) = 2) 内部多点约束会在求解中自动生成 多点约束(MPC)C.壳体对壳体的多点绑定接触 对壳体－壳体的绑定接触，使用CONTA175和TARGE170单元在壳的边缘创建点－面接触对. 也可使用面－面接触单元 CONTA173-174 ，节点探测设为垂直于目标面(KEYOPT(4)=2), 但此方法通常比使用 CONTA175单元的效率要低. 设置接触行为为绑定 (KEYOPT(12) = 5 或 6) 设置接触算法为 MPC (KEYOPT(2) = 2) 内部多点约束会在求解中自动生成 多点约束(MPC)D.壳体对实体的多点绑定接触 对于壳体对实体的多点绑定接触，基本步骤和上述类似，但由于壳体和实体交界面的复杂性，一些额外的选项需要设置 创建点－面接触对 CONTA175（壳体上单元交界面的边界） TARGE170（实体上单元交界面的边界） 设置接触行为为绑定接触 (KEYOPT(12) = 5 或 6) 设置接触算法为 MPC(KEYOPT(2) = 2) 设置MPC 约束类型 (TARGE170, KEYOPT(5) = 0,1,2,3,4) 在目标面上建立虚拟壳(当需要时) 多点约束(MPC)...壳体对实体的多点绑定接触 当创建壳体对实体的多点绑定接触时，用户可在实体表面附上一个额外的壳单元（虚拟壳），并在实体、壳和附加的壳上定义约束方程. 当需要时，该选项可以更好的模拟壳体和实体之间的载荷传递. 多点约束(MPC)...壳体对实体的多点绑定接触 MPC选项允许用户控制哪些自由度用于生成内部约束，总结如下: TARGE170, KEYOPT(5)=0,自动约束 (缺省) TARGE170, KEYOPT(5)=1, 只有平动位移被约束 TARGE170,