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NX Nastran 基础培训 (19)  

2011-04-14 11:52:52|  分类: Nastran资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

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第九章  约束处理

       NX_NASTRAN 有两种基本约束类型:单点约束(SPC)和多点约束(MPC)。

    1.  单点约束

    单点约束是约束单个自由度的一种约束。

    用途:
        *  支持一个结构,或将一结构 “固定” 于地面;
        *  处理对称或反对称边界条件;
        *  消除结构分析中未用自由度;
        *  消除非常弱的耦合自由度;
        *  给结点施加零或非零强迫位移。
 
    (1)  永久性固定约束
        对永久性固定约束,用 GRID 模型数据卡中第 8 域 PS 来定义;
        如果分析模型中仅有几个结点需施加零位移约束,则采用 GRID 卡。 
    (2) 
单点约束(SPC)
               用 SPC 模型数据卡施加一组单点约束或强迫位移。
               SPC  的格式:
                    NX Nastran 基础培训  (18) - htbbzzg - htbbzzg的博客
                           SID 是 SPC 集识别号,由情况控制指令集中 SPC=SID  指令来选取;
                           一个 SPC 卡可定义两组(G、C、D)值,可以有多个 SPC 卡具有相同的 SID。
 
       (3)   单点约束(SPC1)
              SPC1  模型数据卡用于定义零位移单点约束,格式:
                    NX Nastran 基础培训  (18) - htbbzzg - htbbzzg的博客
                               SID 是由情况控制指令集中 SPC = SID 指令来选取,
                               任何数量的 SPC1 卡可用来定义一个约束集。
        (4)    AUTOSPC
              在 NX_NASTRAN 中,利用在模型数据集中加入参数卡:
                    PARAM,AUTOSPC,YES 
              可自动识别与消除刚度矩阵的奇异性,消除未用自由度和非常弱的耦合自由度。
 
          边界条件例题 1
                 一根梁,边界条件为一端固支、另一端铰支。具有 5 个结点,4 个梁元:
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          边界条件例题 2
                  一四边固支板,四个板元,9 个结点。
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      (5)   多点约束
                     NX Nastran 基础培训  (18) - htbbzzg - htbbzzg的博客
       式中 uj 为节点或标量点的任何自由度;
                 Rj 为用户定义的比例系数。
      多点约束用途: 
          (1)   将两个结点间的相关运动定义为一个自由度; 
          (2)   将几个运动平均值定义为一个自由度; 
          (3)   在结构部件间提供铰链或滑动连接; 
          (4)   连接不同种类的单元,将具有转动自由度的单元与仅有移动自由度的单元相连接(壳元与体元的连接就是一例); 
          (5)   获得作用于结构或结构部件上的合力; 
          (6)   将一个力分配到结构中几个点。当一个力是未知的时候,这是实际有用的,例如,要求压缩流体的力; 
          (7)   连接具有不一致结点的单元,例如,在结构内部改变网格尺寸便会出现这种情况;
        (8)   替换具有刚性连接的极刚硬结构元件。这只当需改善刚度矩阵的数值状态时才用,且是不推荐的,最好采用刚性元来处理;
          (9)  定义结点的运动分量,该分量方向不是与结点的局部坐标系轴向一致。 
 
      多点约束用 MPC 卡描述,其格式如下:
                   NX Nastran 基础培训  (18) - htbbzzg - htbbzzg的博客
 
        备注: 
            1. 多点约束集必须是通过情况控制命令 MPC = SID 来进行选择的。 
            2. 序列中的第一个自由度 (G1, C1) 定义为相关自由度 (m 集)。 
               由一个 MPC 条目指定的相关自由度不能由其他 MPC 条目或刚体单元来指定相关性。 
            3. 可以使用 MPCFORCE  情况控制命令在所有求解序列(SOL 129  除外)中恢复多点约束力。 
            4. 不能在定义互斥集合的其他条目 (MPC 或刚体单元等) 中指定该条目中指定的 m 集合。有关这些条目的列表,请参见 “Degree-of-Freedom Sets” on page 733。
    5. 默认情况下,在重新排序过程中,不考虑由 MPC、MPCADD 及 MPCAX  条目建立的结点连接性(请参见“OLDSEQ” on page 603 参数的描述)。为了在重新排序过程中考虑连接性,必须在 PARAM, MPCX 条目中指定 SID。在上述示例中指定了  PARAM,MPCX,3。 
  
        与 SOL 601 相关的备注: 
            1. 可能不需要输出多点约束的力。 
   
        多点约束的例子,均假定在情况控制段有 MPC = 1000: 
            1  节点 100 沿 X 和 Y 轴 45? 方向的位移为零: 
                  MPC, 1000,100,1,1.0,100,2,1.0 
                  即 U45 = 0.707 Ux + 0.707 Uy = 0.0 
            2  以节点 100,101,102 的 x 平均位移作为标量点 1001: 
                  MPC, 1000,1001,,-3.0,100,1,1.0 
                     , ,101,1,1.0,102,1,1.0 
                 即 U1001 = (Ux,100 + Ux,101 + Ux,102) / 3.0 
            3  以节点 100,101 的 z 相对位移作为标量点 1002: 
                  MPC, 1000,1002,,1.0,100,3,1.0 
                     , ,101,3,-1.0 
                   即 U1000 = Uz,101 - Uz,100

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