Ansys Mechanical|如何用好遠程點(Remote Points)

一.什么是遠程點?

當(dāng)你定義載荷、約束和接觸的作用域時,一般習(xí)慣于采用諸如直接選擇模型或是通過模型的自定義截面等方法。



實際上,遠程點也是一種設(shè)置遠程邊界條件作用域的方法。遠程邊界條件包括:

1.結(jié)構(gòu)分析和溫度分析的質(zhì)量點

2.運動副,彈簧和軸承

3.梁連接

4.遠端位移和遠端力

5.力矩

遠程點通過一個接觸將幾何模型(網(wǎng)格模型)抽象化,且這種接觸方式與直接采用幾何模型的接觸方式等效。

二.遠程點的常見應(yīng)用

以下幾種情況適用于采用遠程點。每個具體應(yīng)用詳見下面視頻。

1.將部分幾何模型抽象化來減少模型尺寸并提高計算效率。

2.當(dāng)多個邊界條件作用在同一個幾何模型時,避免出現(xiàn)過約束情況。

3.允許更好地控制一個模型中自由度。

3.1 在僅包括位移自由度的二維或三維實體中顯示旋轉(zhuǎn)自由度。

3.2 允許節(jié)點的自由度耦合。

三.遠程點應(yīng)用

應(yīng)用1:將一個模型的區(qū)域抽象化

遠程點用來將模型的區(qū)域抽象來節(jié)省計算資源,同時保持結(jié)果的完整性。

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兩種模型結(jié)果對比:



應(yīng)用2:多個邊界條件加到同一個物體上

你曾經(jīng)碰到過下圖中的警告信息嗎,想知道他們意味著什么,并且如何去解決他們嗎?



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應(yīng)用3:控制自由度

在畫網(wǎng)格過程中,Ansys通過單元類型來定義模型自由度(DOF)。

1.二維面幾何(位于X-Y平面): X和Y方向平動位移。

2.三維立體幾何:X,Y和Z方向平動位移。

3.三維曲面和線幾何:X,Y和Z平面的平動和轉(zhuǎn)動位移。

但是你如何對沒有旋轉(zhuǎn)自由度的模型定義旋轉(zhuǎn)邊界條件呢?



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四. 遠程點的行為選項(behavior)

遠程點的行為選項可以有:剛性、變形(默認選項)、耦合、梁連接。



為了更好理解上述每一種行為,首先先理解如何根據(jù)將限元模型和遠程點創(chuàng)建在一起。

1.在計算機內(nèi)部,Ansys創(chuàng)建遠程點和被選幾何區(qū)域的綁定接觸(Bonded)。

2.接觸單元的目標(biāo)單元(控制節(jié)點)和節(jié)點通過多點約束方程法(MPC)計算處理。

3.接觸節(jié)點的位移依賴于控制節(jié)點的約束自由度。



跟著視頻學(xué)習(xí)更多關(guān)于遠程點的行為選項知識。

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五. 遠程點的梁連接行為

1.與其他三個行為不同,梁連接行為并不是通過約束方程或耦合來完成的。

2.梁連接行為使用梁單元將遠程點連接到獨立的被選節(jié)點或者被選物體上的節(jié)點。

3.設(shè)置梁行為一般考慮輸入以下參數(shù),下圖展示所需輸入數(shù)據(jù)和創(chuàng)建的連接梁單元:

3.1 材料輸入

3.2 梁的半徑



六. 遠程點的pinball區(qū)域

遠程點的pinball區(qū)域用于:

1.當(dāng)被選實物包括大量節(jié)點。

2.在使用剛體行為時,限制剛性區(qū)域的尺寸。

根據(jù)視頻學(xué)習(xí)更多關(guān)于遠程點的pinball區(qū)域。



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七. 總結(jié)

1.遠程點用于建立遠程力,遠程位移邊界條件,質(zhì)量點和力矩載荷。

2.遠程點的行為選項允許用戶控制作用域幾何實物的變形行為。

3.適當(dāng)定義遠程點可以消除邊界條件的過度約束和沖突,求解病態(tài)矩陣(ill-condition),提高求解效率。