以现有的约束方程为基础生成约束方程：
1. 生成第一个约束方程: Main Menu: Preprocessor > Coupling / Ceqn > Constraint Eqn. 2. 生成其余的约束方程: Main Menu: Preprocessor > Coupling/Ceqn > Gen w/Same DOF.
中南大学
3
工程软件应用
耦合的一般应用
.
Objective
耦合的一般性应用.
1.
施加对称性条件： • 耦合自由度常被用来实施移动或循环对称条件. • 考虑在均匀轴向压力下的空心长圆柱体，此3－D结构可用下面右图 所示的2－D轴对称模型表示.
y y
11 x 1
12 2
13 3
14 4
15 5 x
由于结构的对称性，上面的一排结点在轴向 上的位移应该相同
1. 输入现存耦合 设置的参考号.
2. 对每个设置指定 新的自由度卷标 . 3. 单击OK
中南大学
8
工程软件应用
建立耦合关系
1. ..... 2. ..... 3. ..... Procedure
在同一位置的节点之间自动生成耦合关系:
Main Menu: Preprocessor > Coupling / Ceqn > Coincident Nodes 1. 指定自由度卷标. 2. 指定节点位置的 容差
人工建立约束方程的菜单路径： Main Menu: Preprocessor > Coupling / Ceqn > Constraint Eqn
1. 输入常数项， 节点号，自由 度卷标和方程 系数.
2. 单击OK.
中南大学
16
工程软件应用
建立约束方程的过程
1. ..... 2. ..... 3. ..... Procedure
Constant = Coef1 * DOF1 + Coef2 * DOF2 + ...
中南大学
11
工程软件应用
约束方程的应用
说明约束方程的应用.
Objective
1.连接不同的网格:
• 实体与实体的界面 • 2－D或3－D • 相同或相似的单元类型 • 单元面在同一表面上，但结点 位置不重合
中南大学
中南大学
4
工程软件应用
耦合的一般性应用
2. 无摩擦的界面 • 如果满足下列条件，则可用耦合自由度来模拟接触面: –表面保持接触, –此分析是几何线性的（小变形） –忽略摩擦 –在两个界面上，节点是一一对应的. •通过仅耦合垂直于接触面的移动来模拟接触. •优点: –分析仍然是线性的 –无间隙收敛性问题
12
工程软件应用
约束方程的应用
2. 连接不相似的单元类型: 壳与实体 垂直于壳或实体的梁.
• 建立转动自由度和移动自由度之间的关系
中南大学
13
工程软件应用
约束方程的应用
3.建立刚性区
• 在某些特殊情况下， 全刚性区给出了约 束方程的另一种应 用
• 全刚性区和部分刚 性区的约束方程都 可由程序自动生成
3. 单击OK
中南大学
9
工程软件应用
约束方程
2015-6-15
中南大学
10
工程软件应用
约束方程
定义“约束方程”
Objective
约束方程定义节点自由度之间的线性关系
Definition
约束方程的特点 • 自由度卷标的任意组合. • 任意节点号. • 任意实际的自由度方向――在不同的节点上ux可能不同. 例
4. 单击OK. 2. 单击OK
3. 输入耦合设置参考 号，选择自由度卷 标.
中南大学
7
工程软件应用
建立耦合关系
1. ..... 2. ..... 3. ..... Procedure
在零偏移量的一组节点之间生成附加耦合关系:
Main Menu: Preprocessor > Coupling / Ceqn > Gen w/Same Nodes
拾取将要连在一起的结点，然后单击OK
1. 选择将要使用的
刚性区的类型（ 自由度设置）
2. 单击OK
中南大学
18
工程软件应用
建立约束方程的过程
1. ..... 2. ..... 3. ..... Procedure
在相邻的区域生成约束方程：
1. 从网格较密的区域中选择节点 2. 从网格较稀的区域中选择单元. Main Menu: Preprocessor > Coupling / Ceqn > Adjacent Regions
中南大学
5
工程软件应用
耦合的一般性应用
考虑一个2D的梁模型，每个节点上有三个 自由度ux、uy和rotz，A点为一铰链连接 。将同一位置节点的自由度ux、uy耦合起 来。
3. 铰接
耦合可用来模拟力 耦松弛，例如铰链、 无摩擦滑动器、万 向节
1
2
A
节点1和节点2 处于同一位置 ，但为于清楚 起见，在图上 分开显示。.
工程软件应用
耦合和约束方程
2015-6-15
中南大学
1工程软件应用源自耦合2015-6-15
中南大学
2
工程软件应用
耦合设置
定义“耦合设置”
Objective
Definition
一个耦合设置是一组被约束在一起，有着相同大小， 但值未知的自由度 耦合设置的特点： • 只有一个自由度卷标－如：ux,uy或temp • 可含有任意节点数 • 任意实际的自由度方向－ux在不同的节点上可能是 不同的
为了模拟铰接，将同一位置两个节点 的移动自由度耦合起来，而不耦合转 动自由度
中南大学
6
工程软件应用
建立耦合关系
通过三种不同的办法建立耦合关系
Objective
1. ..... 2. ..... 3. ..... Procedure
进入人为地创建耦合关系的菜单路径: Main Menu: Preprocessor > Coupling / Ceqn > Couple DOFs 1. 拾取将要耦合的结点
3.
指定容差，此容 差作为单元区域 中最小单元长度 的比率.
4.
在约束方程中 将要使用的自 由度
5. 单击OK
中南大学
19
生成的约束方 程数. 现存约束方 程中的节点 增量 生成的约束方 程的起始序号 ，终止序号和 增量
3. 选择 OK
中南大学
17
工程软件应用
建立约束方程的过程
1. ..... 2. ..... 3. ..... Procedure
通过“刚性区”来建立约束方程
Main Menu: Preprocessor > Coupling / Ceqn > Rigid Region >
中南大学
14
工程软件应用
约束方程的应用
4.
过盈装配
• 与接触耦合相似，但在两个界面之间允许有过盈量 或穿透 • 典型方程: 0.01 = UX (node 51) - UX (node 251)
中南大学
15
工程软件应用
建立约束方程的过程
采用四种不同的方法建立约束方程.
Objective
1. ..... 2. ..... 3. ..... Procedure