请教：接触的力的施加方式，在这种情况下.......？呵呵，又要麻烦大侠们了

AlexTaylor

基本根据实际情况吧！如下图！

有一段很长的区域不慎关心，欲以梁或杆单元代替。但是要要求该单元完全刚

性，以便使施加的力矩完全传至接触部位。

问题：不知道这样的梁或杆单元怎么选？参数怎么设置？还有最为关键的是干单元如何与后面的实体单元连接从而保证力矩的传播……

先谢啦！

AlexTaylor

唉！还以为直接可以把图贴出来呢，这样看起来方便些

再试一次

kevinansys

ALEX：
TRY MPC184 ELEMENT WITH ANSY 7.0 OR HIGHER VERSION。

kevinansys

alex:
the following example shows how the mpc184 works in ANSYS:
/COM,ANSYS RELEASE 6.1 UP20020321 10:00:51 06/11/2003
fini
/clear
/title,Torsion test case using MPC184 elements
/PREP7
CYL4, , ,.5, , , ,4
/VIEW, 1 ,1,1,1
/REP
!*
ET,1,SOLID92
MP,EX,1,30e6
MP,PRXY,1,.3
MSHAPE,1,3D
MSHKEY,0
VMESH,ALL
n,2000,0,0,5  !create 'master' node for MPC184's
ASEL,S,,,2
lsla,s,1
nsll,s,1
nsel,a,,,2000
nplo
et,2,184
keyop,2,1,1   !set option for beam behavior, MPC184
type,2
e,2000,58
*repeat,24,,1
alls
eplo
da,1,all      !constrain one end of cylinder
f,2000,mz,500 !apply a moment to the 'master' node
alls
/solu
nlgeom,on
nsub,3,3,3
solv
/post1
rsys,1
plns,u,y      !plot tangential displacement

kevinansys

a good website for learning the new stuffs presented in ANSYS PRODUCTS:
http://www.padtinc.com/epubs/focus/default.asp

多谢kevinansys兄对本版的大力支持!

AlexTaylor

thank you so much

为了保险起见，还想再问一下，（呵呵，古人教导我们要好问~~）

不用对‘master’ node建立诸如xyz约束？直接加mz？为什么呀？

还有，如果mpc184用于平面单元的话，要不要降 xyz 方向的位移约束住，再加mz载荷？

不好意思，还有一个错误……      我查看过了，接触面应该没问题，184也没有和目标单元连接，所以，就不知道这个错误的言下之意是什么了……

AlexTaylor

refreshing

kevinansys

首先,你应该看ANSYS的HELP MANUAL 中关于MPC184单元的描述,对MPC184单元的OVERCONSTRAINT会导致意想不到的结果的.
至于帖中的错误应该是你在用SOLID ELEMENTS建模,并且同时用了TARGET LEMENT'S PRIMITIVE SEGMENT AND NON-PRIMITIVE SEGMENTS.这样做的话,ANSYS总会POP UP  SOME ERRORS LIKE ABOVE YOU PRESENTED.我在做的时候也碰到了这样的错误,你可以用TSHAP,SPHERE来替换模型的SOLID SPHERE.我所知道的方法就是这一个.
还有你的模型中的SPHERE是否是刚性球啊?
是的话,完全可以用TARGET ELEMENT'S PRIMITIVE :TSHAP,SPHERE来代替啊

AlexTaylor

to：kevinansys
我的模型中的球用的是solid 定义的，置于是不是刚性的还不知道怎么区别，反正材料属性什么都定义了，应该是弹性的吧！

上面的错误我应经解决了。开始以为用mat指定单元属性了：）
改正以后这个错误就没有了

至于184的过约束问题，我想在你的那个模型中应该不存在定义其它约束问题。但是我的模型如果不对固定点约束的话，我想接触上面的实体单元应该是欠约束吧，呵呵，比如只施加一个mz的话，它还可以x或y方向移动。

184的beam给了好多自由度（6个）是不是6个自由度全要有约束啊？

AlexTaylor

愚人之见：有时将ANSYS重新打开一下，一个无法运行的程序（实在找不到是哪里的问题）可能又会运行下去

AlexTaylor

这个终止是什么原因造成的啊

         R E S T A R T   I N F O R M A T I O N

REASON FOR TERMINATION. . . . . . . . . .ERROR IN ELEMENT FORMULATION

RESTART BY RE-RUNNING THE ANALYSIS

AlexTaylor

关于对固定点的约束，想了一下，觉着只需要约束 ux uy即可，因为：

虽然mpc184的beam有6个自由度，但是我这里是平面（xy平面）问题，没有z方向的作用，所以 uz 不用管，另外rotx和 roty 也不用管。
所以只剩下 ux uy了，而 rotz 方向要载荷，自然也不能动（其实有接触面约束）

尽管如此，还是会出现警告：
*** WARNING ***                         CP =     430.062   TIME= 22:17:26
A boundary condition has been applied on 2 dofs of the nodes belonging
to the constraint element(MPC184) 12000.  It is likely that the system
may encounter solver difficulties due to overconstraining.

过约束……哎！

估计是这些警告最终导致了REASON FOR TERMINATION. . . . . . . . . .ERROR IN ELEMENT FORMULATION（这个玩意到底是设么东东啊，help里也没找到一个系统的讲解）

kevinansys

你还是没有看ANSYS HELP MANUAL中MPC184单元的描述啊。

AlexTaylor

兄台：其实１８４单元的描述看过的，可不是太懂。在兄台的感慨下又拜读了一遍，仍然不是很懂，不过大概意思还是了解了一些，但是对于与此处相关的关键部分仍未能看破……：（

我的与184连接的实体单元有特定的材料属性，虽然作为目标单元，但是还是要得到其中的应力分布（尽管也关心接触单元的应力情况）。所以才没有采纳兄台的建议（TSHAP,SPHERE），再说对于TSHAP的作用仍然不是非常熟（虽然也看了几遍命令描述）。

综上，加之任务赶的比较紧，所以……能不能麻烦ｋｅｖｉｎ兄直言……
将不胜感激。

那个终止问题已经搞得了身心疲惫了～～～

AlexTaylor

按照１８４的描述如果定义刚体的ｄｏｆ约束就属于过约束问题（很不明白为什么，也迫切想知道），但是去掉对１８４的所有约束计算仍然无法进行下去。

不过到真是没了过约束的警告，取而代之出现了其它的警告：

*** WARNING ***                         CP =      11.641   TIME= 20:03:43
Pivoting option activated for Sparse Direct Solver.  The memory
required may greatly exceed predicted amount.  In that event rerun
with increased memory using -m option (refer to the Basic Analysis
Procedures Guide, Ch.  19).

这个好像是说预置内存太小，不过这个好像不归我管吧！



*** WARNING ***                         CP =      12.016   TIME= 20:03:44
There are 3 small equation solver pivot terms.
    EQUIL ITER   1 COMPLETED.  NEW TRIANG MATRIX.  MAX DOF INC=   253.4
Element Formation Element= 1000 Cum.  Iter.= 2 CP= 12.500
  Time= 0.33333 Load Step= 1 Substep= 1 Equilibrium Iteration= 2.
    F Convergence Norm=  2.5667      Previous Norm=  2.5667
这个警告就不明白了


*** WARNING ***                         CP =      13.359   TIME= 20:03:46
Contact element 12016 (real ID 1) status changes abruptly from contact
(with target element 13003) -> no-contact.
Element Formation Element= 10000 Cum.  Iter.= 2 CP= 14.875
  Time= 0.33333 Load Step= 1 Substep= 1 Equilibrium Iteration= 2.
    F Convergence Norm=  2.5667      Previous Norm=  2.5667
     LINE SEARCH PARAMETER =  0.5000E-01 SCALED MAX DOF INC =   12.67
     FORCE CONVERGENCE VALUE  =  148.3      CRITERION= 0.1406E-01
12016单元的状态突然有接触改为非接触状态？为什么？它刚好是在两个平面接触的中间啊！


*** WARNING ***                         CP =      17.906   TIME= 20:03:59
There are 3 small equation solver pivot terms.
    EQUIL ITER   2 COMPLETED.  NEW TRIANG MATRIX.  MAX DOF INC=  -2.918
Element Formation Element= 1000 Cum.  Iter.= 3 CP= 18.078
  Time= 0.33333 Load Step= 1 Substep= 1 Equilibrium Iteration= 3.
    F Convergence Norm=  148.28      Previous Norm=  2.5667
     LINE SEARCH PARAMETER =   1.000     SCALED MAX DOF INC =  -2.918
     FORCE CONVERGENCE VALUE  =  9.393      CRITERION= 0.1312E-01
这个警告重复出现

************************************************************************
Error messages discontinued after 5 messages were displayed.  
好像出现的错位讯息太多了：（

REASON FOR TERMINATION. . . . . . . . . .ERROR IN ELEMENT FORMULATION
又碰到这个讨厌的终止了~~~~~~~~~
真郁闷！！！

RESTART BY RE-RUNNING THE ANALYSIS

ALL CURRENT ANSYS DATA WRITTEN TO FILE NAME= slid.db
  FOR POSSIBLE RESUME FROM THIS POINT

下面是我的命令流 ，基本都是照抄kevin大哥的（表表见怪︿＿︿）
~SATIN,ATM0.3,sat,'G:\ANSYS\ATM\AutoCAD\',SOLIDS,0
/VIEW,1,,,1
/PREP7

*SET,BTH,1.5                  !基体厚度
*SET,MTH,0.04                 !带子厚度
*SET,LEN,3.84                 !带子的长度
*SET,LEF,-3.36                !球左侧带子的余留(密网格)
*SET,FMS,768                  !带子横向划分网格数
*SET,FTK,4*FMS/(100*LEN)      !带子纵向划分网格数
*SET,INT,LEN/FMS              !单元长度（目标单元）
*SET,FOR,-0.6                 !带子受力
*SET,PIMU,0.3                 !摩擦系数
*SET,LRM,1.28           !稀疏网格划分长度
*SET,SMS,LRM/(2*INT)    !稀疏网格数

ET,1,PLANE42
ET,2,TARGE169
ET,3,CONTA171     !接触单元
ET,4,TARGE169
ET,5,CONTA171
keyopt,1,3,2

et,6,mpc184
keyop,6,1,1 !set option for beam behavior, MPC184

                      !POM
MP,EX,1,3000,
MP,DENS,1,1.405E-9,
MP,ALPX,1,60E-8,   
MP,NUXY,1,0.3,
MP,MU,1,PIMU,  
MP,KXX,1,0.4
MP,C,1,1E10,

                        !PI材料属性
MP,EX,2,9314      !弹性模量
MP,DENS,2,1.43E-9, !密度
MP,ALPX,2,45E-6,
MP,NUXY,2,0.2    !泊松比
MP,MU,2,PIMU,      !摩擦系数
MP,KXX,2,0.35     !热传导率
MP,C,2,9E9,       !比热

TB,MISO,2,1,13                     !定义材料非线性(按照材料属性，表中的弹性模量应该服从递减规律)
TBPT,,0.00596,55.5
TBPT,,0.00752,68.9
TBPT,,0.01013,90.2
TBPT,,0.01143,98.2
TBPT,,0.01273,106.1
TBPT,,0.01533,118.9
TBPT,,0.01794,128.6
TBPT,,0.02054,136
TBPT,,0.02315,143.3
TBPT,,0.02575,147.5
TBPT,,0.04138,165.2
TBPT,,0.07627,193.3
TBPT,,0.11846,225

AGEN, ,1, , , ,1.54, , , ,1  !移动面

MAT,1
ADEL,1
L,8,3
A,3,4,5,6,7,8

LESIZE,6,,,50
LESIZE,7,,,25
LESIZE,5,,,2
LESIZE,4,,,10
LESIZE,3,,,40
LESIZE,9,,,25,5
AMESH,1
A,1,2,3,8

LESISE,2,,,50,0.05
LESISE,1,,,10
LESISE,8,,,50,20
AMESH,2                       !铲子的网格生成
ALLSEL

NUMCMP,NODE
*GET,MN,NODE,,NUM,MAX

RECTNG,LEF-LRM,LRM+LEN+LEF,1.5,1.54
LESIZE,10,,,FMS+4*SMS
LESIZE,11,,,FTK
LESIZE,12,,,FMS+4*SMS
LESIZE,13,,,FTK

MAT,2
AMESH,3           !PI网格划分

n,20000,56,18.6
type,6
e,20000,1181
*repeat,11,,1

R,1                        !定义接触

LSEL,S,,,6
NSLL,R
REAL,1
TYPE,3
ESURF
ALLSEL,ALL

LSEL,S,,,12
NSLL,R
REAL,1
TYPE,2
ESURF
ALLSEL,ALL

lsel,s,,,11
lsel,a,,,13
nsll,,1
d,all,ux
allsel
lsel,s,,,10
nsll,,1
d,all,uy
allsel

!d,20000,uy     !without those constaint,the program can process but cannot convergence and be terminated finally
!d,20000,uz
!d,20000,ROTY
!d,20000,ux
!d,20000,rotx

f,20000,mz,100
/solu
nlgeom,on
nsub,3,3,3
allsel
solv

AlexTaylor

mpc约束搞不懂。准备用beam3试试！

AlexTaylor

使用mpc184总有问题，改用beam3（一端与实体连接，一端x、y固定，施加mz转矩。），将其弹性模量改大一些或许也可以当成刚性梁（作用就是为了传递转矩）来使用。可以计算，但是从总体的x位移发现，该梁有向-x方向“膨胀”的趋势。膨胀的距离竟然比我滑动的具体都大。（从图中可以看出，大概膨胀了０．６，而下面的滑块仅滑动了０．０５）如下图。

能不能帮我解决一下，看看梁膨胀是由于什么原因造成的。

AlexTaylor

这是总体图

AlexTaylor

虽然看似滑动的特别大，但是应变却不是很大。梁太长了~~

AlexTaylor

猜测可能是这个原因造成的结果不收敛，计算没几个载荷子步计算就终止了。