看“Fixed support和Remote displacement约束的区别”有感

min_830

原帖地址：http://forum.simwe.com/thread-878484-1-3.html
后续更新地址：http://forum.simwe.com/thread-985264-1-1.html
今天无意看到LION_ARTHAS 大作，对兄弟这种研究精神很是佩服，只是对于兄弟所做的测试还有些疑惑，在此开贴说说本人的理解。
原帖问题：一直径为100mm长500mm的圆柱，一端固定，一端施加200Mpa的压力，我分别将固定端约束为Fixed suport和Remote displacement，可应力的结果大不相同，Remote displacement约束求得应力更接近理论解即200Mpa，而Fixed support约束则产生较为严重的应力集中。
测试内容一：fixed support，displacement，remote displacement
1 fixed support计算结果：底端固定

2 displacement计算结果：底端强迫位移均为0

3 remote displacement计算结果：behavior设置为rigid

对比以上三种计算结果：位移、等效应力计算结果完全一致，不同网格密度的话对数值肯定会有所影响，但三者计算结果不会有太多差别。
测试内容二：frictionless support，displacement，remote displacement
1 frictionless support计算结果：约束z方向法向

2 displacement计算结果：z方向设置为0

3 remote displacement计算结果：behavior设置为deformable

对比结果：1、2位移、等效应力计算完全一致，3等效应力约束区域和1、2有点差别，差别主要在于采用remote displacement(deformable)不能强制约束z为0，强制约束后计算结果与测试一下的结果一致，此时相当于稍微放开自由度。
对此我的理解：
有限元软件只是个计算工具，我们输入什么条件，它就计算什么样的结果。因此在实际中我们应该根据实际情况选择合理的约束条件去模拟。
上述两个案例代表实际中的两种情况：测试一相当于实际中的固定端的约束，此种约束情况下是限制所有底面节点的变形，所以在越靠近约束区域的地方等效应力肯定是最大，因为约束限制了周围节点的变形，导致靠近区域应力增大。
测试二可以理解为实际中的铰支，也可以想象为我们在材料力学里面所做的压缩试验，给定200MPa的压应力，结构每个横截面的压应力也应该为200MPa。
材料力学是把实际的三维问题转化为二维杆件进行模拟，因此我们在进行三维模拟的时候一定要清楚实际构件的真实约束情况如何。比如一个圆柱体放置于地面，我们该如何约束与地面的接触面，采用固定端肯定是比较苛刻，可能有实际有点不符，采用法向约束也可能与实际有所差别，毕竟实际情况的时候圆柱面与地面接触肯定会涉及到摩擦等等复杂的接触情况。但此种情况下如果不考虑摩擦，那采用法向约束计算结果应该是更接近与实际情况。
另本人曾经遇到的一个实际案例，涉及机密图形就不提供，仅简要说明一下情况：实际中一个构件，和下部构建通过螺栓进行连接，下部构建没有建模，刚开始模拟的时候简化掉了所有的螺栓孔，采用固定端来模拟，计算结果与实测值相差甚大；后来调整模型，在相应位置添加螺栓孔，然后在螺栓孔上施加法向约束，计算结果与实测结果基本吻合。此案例也提示我们在进行有限元仿真模拟的时候，一定要根据实际情况去假定边界，不能被材料力学简化后的边界所束缚，否则计算可能会遇到很多问题。
上述为本人一点拙见，希望有兴趣或者有问题的XDJM，一起探讨，共同进步！

haqituo

LZ，我遇到的是螺钉连接，同样下部构件没有建模，上部构件的螺钉孔圆柱面，施加了法向约束，上部构件只通过螺钉孔固定在下部构件上，对于此，仅仅添加螺钉孔的法向约束，会产生刚体位移什么的（飞跑了）。。。这种情况怎么添加螺钉孔处的约束比较好？？？？

min_830

能否把你做的案例提供一下给我看看

xjdccf

haqituo 发表于 2011-11-11 15:29
LZ，我遇到的是螺钉连接，同样下部构件没有建模，上部构件的螺钉孔圆柱面，施加了法向约束，上部构件只通过 ...

楼主做的是外力和约束面互相垂直，此时是等效的。
你做的应该是外力和约束面未互相垂直，外力可以推动物体跑吧，此时无摩擦，当然飞掉了。

daisy2586

高人，学习了

ansysmi5

楼主专研精神可嘉啊

pzg5257

楼主好厉害啊:)

Phyliss

如果是固体单元类型solid186，节点自由度是Ux,Uy,Uz（workbench默认是这个），那铰支边条，用remote displacement约束住位移自由度，那不是和固支一样了？求问，很是纠结。