ANSYS施加弯矩扭矩方法大总结

　本文对ANSYS施加弯矩扭矩方法做了具体的总结。

　　通过查找网上的资料，并进行验证，对此对施加弯矩扭矩方法总结加以总结：

　　施加弯矩扭矩的方法其实有很多种方法，在这里介绍其中的5种，并进行比较：

　　1.将矩转换成一对的力偶，直接施加在对应的节点上面。

　　2.在构件中心部位建立一个节点，定义为mass21单元，然后跟其他受力节点耦合，形成刚性区域，就是用cerig命令。然后直接加转矩到主节点，即中心节点上面。

　　3.使用mpc184单元。是在构件中心部位建立一个节点,跟其他受力节点分别形成多根刚性梁，从而形成刚性面。最后也是直接加载荷到中心节点上面，通过刚性梁来传递载荷。

　　4.通过rbe3命令。该方法与方法2很接近。

　　5.基于表面边界法：主要通过定义一个接触表面和一个目标节点接触来实现，弯矩荷载可以通过在目标节点上用“F”命令施加。

　　对于方法1，通过转换为集中力或均布力，比如施加扭矩，把端面节点改成柱坐标，然后等效为施加环向的节点力;而施加弯矩，可以将力矩转化为端面的剪切均布力;但这种方法比较容易出现应力集中现象;

　　方法2，定义局部刚性区域，施加过程venture讲的很详细，这里就不在赘述。根据他的例子，我在下面给出了一段命令流。该方法有个不足，它在端面额外的增加了一定的刚度，只能适用于小变形分析。

　　方法3 ，相对方法2来说，采用刚性梁单元，适用范围更广一些，对于大应变分析也能很好的适用。但在小应变分析下，方法2和方法3没有什么区别。

　　方法4，定义一个主节点，施加了分布力面，应该说跟实际比较接近一点，但端面的结果好像不是很理想，结果有点偏大，在远离端面处的位置跟实际很符合。

　　方法5，它具体的受力形式有如下两种：

　　刚性表面边界(Rigid surface constraint)-认为接触面是刚性的，没有变形，和通过节点耦合命令CERIG比较相似;

　　分布力边界(Force-distributed constraint)-允许接触面的变形，和边界定义命令RBE3相似。

　　使用这种方法，需要用KEYOPT(2) = 2打开接触单元的MPC(多点接触边界)算法，

　　下面针对venture给出的例题，用不同的方法来实现的命令流。

　　方法1不介绍了，方法2：

　　/PREP7

　　ET,1,95

　　ET,2,21

　　KEYOPT,2,3,0

　　R,1,1E-6

　　MP,EX,1,2.01e5

　　MP,PRXY,1,0.3

　　CYLIND,15,10,0,200,0,360,

　　wpro,,90,

　　vsbw,all

　　wpro,,,90

　　vsbw,all

　　WPCSYS,-1,0

　　K,17 , , ,210

　　lsel,s,,,13,16,1

　　lesize,all, , ,8, , , , ,1

　　lsel,s,,,22

　　lesize,all, , ,4, , , , ,1

　　lsel,s, , ,17,20,1

　　lsel,a, , ,26,27,1

　　lsel,a, , ,30,31,1

　　lesize,all, , ,20,0.4, , , ,1

　　alls

　　vmesh,all

　　!!!!!下面一段开始各个方法有所不同，由于前面的建模一样，后面的例子就不再给出

　　ksel,s,,,17

　　type,2

　　real,1

　　kmesh,all

　　allsel

　　nsel,s,loc,z,200,210

　　npolt

　　CERIG,node(0,0,210),ALL,ALL, , , ,

　　!!!!!CERIG命令定义局部刚性区域

　　allsel

　　/SOLU

　　f,node(0,0,210),mz,10e5

　　FINISH

　　!!!!!以下一段边界条件的施加各种方法一样，后面例子也不再赘述

　　/SOL

　　nsel,s,loc,z,0

　　d,all,all

　　allsel

　　solve

　　方法3：使用MPC184单元定义刚性梁

　　……

　　et,2,184

　　keyopt,2,1,1

　　nsel,s,loc,z,200

　　n,15000 ,0,0,210

　　type,2

　　*get,nnum,node,0,count

　　*get,ND,node,0,num,min

　　*do,i,2,nnum

　　!!!!节点个数是nnum，只需要生成nnum个mpc单元

　　E, 15000,ND

　　ND=NDNEXT(ND)

　　*enddo

　　allsel

　　/SOLU

　　f,node(0,0,210),mz,10e5

　　FINISH

　　……

　　方法4：rbe3命令

　　……

　　ET,2,21

　　KEYOPT,2,3,0

　　R,1,1E-6

　　K,17 , , ,210

　　ksel,s,,,17

　　type,2

　　real,1

　　kmesh,all

　　allsel

　　nsel,s,loc,z,200

　　*get,nnum,node,0,count

　　*get,ND,node,0,num,min

　　*dim,sla,array,nnum

　　*dim,sla2,array,nnum

　　*do,i,1,nnum

　　sla(i)=ND

　　sla2(i)=ND

　　ND=NDNEXT(ND)

　　*enddo

　　allsel

　　rbe3,node(0,0,210),all, sla,sla2

　　/SOLU

　　f,node(0,0,210),mz,10e5

　　FINISH

　　……

　　方法5：定义刚性接触面

　　……

　　n,15000 ,0,0,200

　　MAT,1

　　R,3

　　REAL,3

　　ET,2,170

　　ET,3,175

　　KEYOPT,3,12,5

　　KEYOPT,3,4,1

　　KEYOPT,3,2,2

　　KEYOPT,2,2,0

　　KEYOPT,2,4,111111

　　TYPE,2

　　! Create a pilot node

　　TSHAP,PILO

　　E,15000

　　! Generate the contact surface

　　ASEL,S,,,14

　　ASEL,A,,,19

　　ASEL,A,,,24

　　ASEL,A,,,28

　　CM,_CONTACT,AREA

　　TYPE,3

　　NSLA,S,1

　　ESLN,S,0

　　ESURF

　　ALLSEL

　　allsel

　　/SOLU

　　f,node(0,0,210),mz,10e5

　　FINISH

　　…...