ANSYS 中 MPC 的应用1
ANSYS 中 MPC 的应用 (1) (翻译资料)
ANSYS 一般 2010-11-14 06:54:08 阅读441 评论0 字号：大中小 订阅
目 录
1. 介绍
2. MPC 用于 SOLID-SOLID, SHELL-SHELL 的连接
3. MPC 用于 SOLID-SHELL 的连接
4. MPC 用于 SHELL-SHELL 的连接
5. MPC 用于 SOLID-BEAM 和 SHELL-B...
ANSYS 中 MPC 的应用 (1) (翻译资料)
ANSYS 一般 2010-11-14 06:54:08 阅读441 评论0 字号：大中小 订阅
目 录
1. 介绍
2. MPC 用于 SOLID-SOLID, SHELL-SHELL 的连接
3. MPC 用于 SOLID-SHELL 的连接
4. MPC 用于 SHELL-SHELL 的连接
5. MPC 用于 SOLID-BEAM 和 SHELL-BEAM 的连接
6. MPC 用于 FE 模型与载荷点的连接
1. 介绍：
(1) 什么是 MPC?
MPC 的含义：多点约束，表达式可写为：
示例：
(2) 为什么需要 MPC?
· 连接不同的网格：
· 如果几何在拓扑上是不连接的，可以分别划分网格，然后用 MPC 进行连接各 FE 模型：
(3) 使用 MPC 做什么?
a. 连接不同的单元类型：
· 如果在连接区域使用了不同的单元类型，由于节点自由度不同，连通性是不一致的。使用 MPC 可以使 FE 模型的连通性一致。
b. 施加远处的载荷：
如果载荷点不在 FE 模型上，使用 MPC 可以实现载荷点与 FE 模型的连接：
(4) 为什么不用已有的接触算法？
a. 结果可能依赖于接触刚度：
· 现有的 bonded 接触算法使用了惩罚方法 (penalty method)，由于接触刚度 (引起病态条件) 和穿透，可能会影响结果的精度。
· b. 即使对小变形问题也需要大量迭代才能达到满意的平衡。
· 即使是线性问题，通常也需要迭代。
· c. 在模态分析中，有时会出现虚假的自然频率。
· 这是因为使用了接触刚度。
· d. 只处理平移自由度
· - 对于接触面与目标面的距离非零的情况；
· - 不能处理 Shell 与 beam 装配的情况。
· e. 只适于小应变的情况
· 因为现有的 CE 方法总是使用初始的节点定位；
· f. RBE3 约束单元只支持低阶单元
10 节点四面体单元是最常使用的单元；
g. 在 RBE3 的主节点上，不允许施加位移约束。
(5) 新的 MPC 方法的优点
· a. MPC 方程由软件内部创建：
· 不需要用户手工定义 MPC 方程，用户只需将连接视为 “绑定” (bonded) 接触， ANSYS 将自动生成 MPC。
· b. 接触表面的节点自由度将被自动消除：
· 这可以提高求解效率。
· c. 不需要输入接触刚度：
· 不再需要通过多次尝试来保证求解精度；
· d. 对于小变形问题，它表现为 “真线性接触” 特性：
· 求解系统方程时不需要迭代；
e. 对于大变形问题，在每一步迭代时更新 MPC 方程。
f. 不仅可以约束平移自由度，而且可以约束转动自由度：
· 可以改善求解精度，并使 solid-shell, shell-shell, solid-beam 及 shell-beam 之间的连接更合理。
· g. 对于接触对定义，也很容易生成内部的 MPC：
· 对于了解如何定义接触的用户，也没有什么新东西。
· h. 与 MSC/Nastran (RBE3 型) 不同
· - 自动考虑形状函数，不需要权因子；
· - 不仅可以施加力，也可以施加位移约束。
2. 将 MPC 连接用于 SOLID-SOLID, SHELL-SHELL
过程:
1) 将连接视为接触面，使用命令或 Contact Wizard 来定义接触面和目标面：
2) 设置接触单元选项 (keyoptions)：
KEYOPT(2)=2
激活 MPC 方法
KEYOPT(4)=2
基于节点
KEYOPT(12)=5 或 6
设置为 “绑定 (bonded) ” 接触
3) 执行分析
4)
注意：
如接触面和目标面的网格相似，MPC 方法给出与连续网格相同的结果。
如接触面和目标面的网格相差较大，MPC 方法给出的界面处的应力梯度将受到影响，网格越相近，结果越好。
以下是使用 MPC 时，对不同情况的计算结果精度的测试：
a. 网格相似性
b. 网格一致性
c. 几何穿透影响
d. 几何间隙
e. 应力集中的情况
f. MPC 连接用于 SOLID-SOLID - 静力分析
g. MPC 连接用于 SOLID-SOLID - 模态分析
h. MPC 连接用于 SHELL-SHELL - 静力分析
h. MPC 连接用于 SHELL-SHELL - 模态分析
i. MPC 连接用于 SHELL-SHELL - 边界对边界
j. MPC 连接用于接触
本文档为【ANSYS 中 MPC 的应用1】，请使用软件OFFICE或WPS软件打开。作品中的文字与图均可以修改和编辑，
图片更改请在作品中右键图片并更换，文字修改请直接点击文字进行修改，也可以新增和删除文档中的内容。
该文档来自用户分享，如有侵权行为请发邮件ishare@vip.sina.com联系网站客服，我们会及时删除。
[版权声明] 本站所有资料为用户分享产生，若发现您的权利被侵害，请联系客服邮件isharekefu@iask.cn，我们尽快处理。
本作品所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权，请谨慎使用。
网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽..)目的在于配合国家政策宣传，仅限个人学习分享使用，禁止用于任何广告和商用目的。
浙公网安备 33021202002483