ABAQUS中MPC與coupling解析

2017-01-20 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

ABAQUS包括多種約束定義,用于模擬模型在節(jié)點之間運動關系的傳遞,在ABAQUS中,約束類型主要有下圖所示。

圖1 ABAQUS約束關系

多種約束關系中,多點約束(MPC)與耦合約束(Coupling)是用戶常用的兩種約束方式。如下圖所示。MPC和coupling允許在計算模型不同的自由度之間強加約束,即以一個節(jié)點的某幾個自由度為標準值,在此節(jié)點與其他節(jié)點之間建立某種關系。

圖2 MPC與Coupling選項

如上圖所示,MPC約束中有較多子選項。對于MPC約束,MPC-link 最“柔和”的,MPC-beam 次之,MPC-tie 和 MPC-pin 基本相同。Beam是較為常用的MPC約束方式,該方法采用剛性梁的方式將所有從節(jié)點的移動和旋轉自由度耦合到主節(jié)點上。Tie主要是用于點(一個或多個,但不能是RP)和面以及面與面之間的綁定約束。

Coupling包括K-Coupling,C-D-Coupling,S-D-Coupling三種約束耦合約束方式。如下圖所示,K-Coupling較為“剛硬”,C-D 和S-D基本一樣,連接較為柔和。K-Coupling約束耦合點與參考點之間的剛體運動,可有選擇性的約束6個自由度。D-coupling則是著重于強調(diào)耦合間的力和力矩的傳遞,對于位移的耦合不是剛性的。

(

1)K-Coupling

(2)D-Coupling

圖3 K-Coupling與D-Coupling示意

整體來說,MPC下面有很多子類,相對而言選擇性強些,對于點對點的約束很直觀,如果能結合一些網(wǎng)格劃分工具中的功能,相對而言選擇性強些。MPC對于點對點的約束很直觀,如果能結合一些網(wǎng)格劃分工具中的功能,是很容易定義多個點和另外多個點之間的對應MPC關系。

對于Coupling,特別是對于很多點和另外很多點之間的耦合,可以直接通過定義面和面之間的耦合關系定義,由算法自動定義相應的點和點之間的耦合(通常是一個點和幾個點之間的對應耦合,有加權系數(shù)),如果是K-coupling,則是和對應的MPC基本等價的。對于一個點和多個點之間的對應剛性耦合,K-coupling和MPC基本等價,可以通過定義一點和一個面的耦合來定義,所有方便些。D-coupling則是著重于強調(diào)耦合間的力和力矩的傳遞,對于位移的耦合不是剛性的,這對于某些邊界條件的定義或者殼與固體的連接關系定義是有用的。通常如果不關心耦合定義所在部位的計算精度的話,用K-coupling即可。