圆柱约束的讨论

西门吹牛2016

如图所示的台面，台面两侧有两根半轴结构，在台面上施加10000N的力。对该结构做受力分析，用圆柱约束模拟轴承对半轴的支撑，允许切向转动，限制径向和轴向移动。如图所示。得到台面的变形，明显一实际不符，不是中间向下变形，而是发生了转动。而台面上并没有施加使其转动的扭矩。

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                    如果将切向free该为fixed,对其进行受力分析，变形与实际比较相符，如图所示

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  不施加任何转动约束，结果是可以有刚体转动的，而你的网格划分的过于粗糙，相对两个转轴的轴线不对称，即使你把载荷施加到结构的中心，分配到各个节点后，也会产生偏心，造成结构的转动。
  你只要在结构上施加转动约束 (比如你约束某一点的切向位移，其效果也和约束转动类似)，就可以消除刚体转动。不过仍需考虑如何施加合理的转动约束。
  对你的情况，建议：
    1  重新划分网格，要保证在整个结构上，网格相对两个转轴的轴线是对称的，以免网格不对称造成载荷的偏心。
    2  约束两个转轴端面处的转动 - 可以约束两个转轴端面外边缘的周向位移，和其中一个端面中心点的轴向位移。

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工作中经常遇到各种受力分析，力的处理相对简单，约束条件的等效，不同设计者处理方法不同，甚至计算的目的影响约束条件的等效。
按楼上所说，在将转轴的外边缘固定（fixed)，分析结果如下