論壇里常有人問(wèn)不同單元之間的連接問(wèn)題，我自己也一直被這個(gè)問(wèn)題所困繞，最近從ANSYS工程分析進(jìn)階實(shí)例上知道了ANSYS中不同單元之間的連接原則。感覺(jué)收收獲不小，現(xiàn)把它上傳與大家共享。
一般來(lái)說(shuō)，按“桿梁殼體”單元順序，只要后一種單元的自由度完全包含前一種單元的自由度，則只要有公共節(jié)點(diǎn)即可，不需要約束方程，否則需要耦合自由度與約事方程。例如：
（1）桿與梁、殼、體單元有公共節(jié)點(diǎn)即可，不需要約束方程。
（2）梁與殼有公共節(jié)點(diǎn)怒可，也不需要約束寫(xiě)約束方程；殼梁自由度數(shù)目相同，自由度也相同，盡管殼的rotz是 虛的自由度，也不妨礙二者之間的關(guān)系，這有點(diǎn)類(lèi)同于梁與桿的關(guān)系。
（3）梁與體則要在相同位置建立不同的節(jié)點(diǎn) ，然后在節(jié)點(diǎn)處耦合自由度與施加約束方程。
（4）殼與體則也要相同位置建立不同的節(jié)點(diǎn) ，然后在節(jié)點(diǎn)處耦合自由度與施加約束方程。
舉例：有一長(zhǎng)為100mm的矩形截面梁，截面為10X1mm，與一規(guī)格為20mmX7mmX10mm的實(shí)體連接，約束實(shí)體的端面，在梁端施加大小為3N的y方向的壓力，梁與實(shí)體都為一材料 ，彈性模量為30Gpa，泊松比為0.3。本例主要講解梁與實(shí)體連接處如何利用耦合及約束方程進(jìn)行處理。命令流如下：
FINI
/CLE
/FILNAME,BEAM_AND_SOLID_ELEMENTS_CONNECTION !定義工作文件名
/TITLE,COUPLE_AND_CONSTRAINT_EQUATION !定義工作名
/PREP7
ET,1,SOLID95 !定義實(shí)體單元類(lèi)型為SOLID95
ET,2,BEAM4 !定義梁?jiǎn)卧?lèi)型為BEAM4
MP,EX,1,3E4 !定義材料的彈性模量
MP,PRXY,1,0.3 !定義泊松比
R,1 !定義實(shí)體單元實(shí)常數(shù)
R,2,10.0,10/12.0,1000/12.0,10.0,1.0 !定義梁?jiǎn)卧獙?shí)常數(shù)
BLC4,,,20,7,10 !創(chuàng)建矩形塊為實(shí)體模型
WPOFFS,0,3.5 !將工作平面向Y方向移動(dòng)3.5
WPROTA,0,90 !將工作平面繞X軸旋轉(zhuǎn)90度
VSBW,ALL !將實(shí)體沿工作平面剖開(kāi)
WPOFFS,0,5 !將工作平面向Y方向移動(dòng)5
WPROTA,0,90 !將工作平面繞X軸旋轉(zhuǎn)90度
VSBW,ALL !將實(shí)體沿工作平面剖開(kāi)
WPCSYS,-1 !將工作平面設(shè)為與總體笛卡兒坐標(biāo)一致
K,100,20,3.5,5 !創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)
K,101,120,3.5,5 !創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)
L,100,101 !連接關(guān)鍵點(diǎn)生成梁的線(xiàn)實(shí)體
LSEL,S,LOC,X,21,130 !選擇梁線(xiàn)
LATT,1,2,2 !指定梁的單元屬性
LESIZE,ALL,,,10 !指定梁上的單元份數(shù)
LMESH,ALL !劃分梁?jiǎn)卧?br />
VSEL,ALL !選擇所有實(shí)體
VATT,1,1,1 !設(shè)置實(shí)體的單元屬性
ESIZE,1 !指定實(shí)體單元尺寸
MSHAPE,0,2D !設(shè)置實(shí)體單元為2D
MSHKEY,1 !設(shè)置為映射網(wǎng)格劃分方法
VMESH,ALL !劃分實(shí)體單元
ALLS !全選
FINI !退出前處理
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/SOLU !進(jìn)入求解器
ASEL,S,LOC,X,0 !選擇實(shí)體的端面
DA,ALL,ALL !約束實(shí)體端面
ALLS !全選
FK,101,FY,-3.0 !在兩端施加Y向壓力
CP,1,UX,1,21 !耦合節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)21X方向自由度
CP,2,UY,1,21 !耦合節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)21Y方向自由度
CP,3,UZ,1,21 !耦合節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)21Z方向自由度
CE,1,0,626,UX,1,2328,UX,-1,1,ROTY,-ABS(NZ(626)-NZ(2328)) !設(shè)置約束方程
CE,2,0,67,UX,1,4283,UX,-1,1,ROTZ,-ABS(NY(67)-NY(4283)) !設(shè)置約束方程
CE,3,0,67,UZ,1,4283,UZ,-1,1,ROTX,-ABS(NY(67)-NY(4283)) !設(shè)置約束方程
ALLS !全選
SOLVE !保存
FINI !退出求解器
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/POST1 !進(jìn)入通用后處理
PLNSOL, U,Y, 0,1.0 !顯示Y方向位移
PLNSOL, S,EQV, 0,1.0 !顯示等效應(yīng)力
ETABLE,ZL1,SMISC,1 !讀取梁?jiǎn)卧螴節(jié)點(diǎn)X方向的力
ETABLE,ZL2,SMISC,7 !讀取梁?jiǎn)卧螶節(jié)點(diǎn)X方向的力
ETABLE,MZ1,SMISC,6 !讀取梁?jiǎn)卧螴節(jié)點(diǎn)Z方向的力矩
ETABLE,MZ2,SMISC,12 !讀取梁?jiǎn)卧螶節(jié)點(diǎn)Z方向的力矩
PLETAB,ZL1 !顯示梁?jiǎn)卧猉方向的力
PLETAB,MZ1 !顯示梁?jiǎn)卧猌方向力矩
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