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Remote Points的作用范围机制:Remote Points可用作远程边界条件,通过将实体模型的连接抽象为空间中的一个点,并使用多点约束(MPC)方程来建立这些连接。Remote Points类似于机械应用程序中的远程载荷,但在内部创建空间中的点,而Remote Points对象仅定义特定点。因此,外部Remote Points可与几何体的部分相关联,限制多个边界条件的作用范围到该部分,避免超约束条件的发生。远程关联单一性:单个Remote Points可代替多个远程载荷,减少超约束的可能性,因为多个远程载荷通常使用多个基础接触单元。Remote Points用于处理和控制实体的自由度(DOF),提供了"DOF选择"属性,可精细控制连接的活动DOF。Remote Points可独立使用,无需作用范围限制到边界条件。它们创建MPC方程,可用于耦合节点以实现相同的DOF解决方案。Remote Points的另一个能力是它们还是约束方程对象的作用范围机制。该方程将一个或多个Remote Points的自由度(DOF)相关联。

一个Remote Points或多个Remote Points与下面列出的边界条件协同工作:

- 点质量

- 热点质量

- 关节

- 弹簧

- 轴承

- 梁连接

- 远程位移

- 远程力

- 弯矩

这些对象从Remote Points获取数据,无需单独定义对象。可以将上述一个或多个对象的作用范围限定到已定义的Remote Points。这提供了一个中心对象,可以对其进行更新,从而影响多个对象的作用范围。

在使用Remote Points时,注意以下重要事项:

- 一个Remote Points只能引用一个远程力和一个弯矩。如果将一个Remote Points的作用范围限定到多个远程力或弯矩,将会忽略重复的规范,并生成警告消息。

- 具有可变形行为的Remote Points不应用于采用对称边界条件建模的表面。内部生成的权重因子仅考虑建模几何。因此,具有可变形行为的Remote Points应仅用于“完整”的几何。

Remote Points应用

要插入Remote Points,请在树中选择“模型”对象,然后从“模型上下文选项卡”中选择“Remote Points”选项,或右键单击鼠标,然后选择“插入”>“Remote Points”。然后,将Remote Points的作用范围限定到一个或多个面、边、顶点或节点。

注意:要选择节点,您首先需要生成网格。

Mechanica APDL参考

当将Remote Points的作用范围限定到单个节点或多个节点时,将使用点到面的接触算法(使用接触单元CONTA175)。与相同拓扑的面作用范围相比,该过程在应用区域可能会产生略有不同的结果。将几何作用范围限定到3D面和2D边时,使用恒定牵引接触应用(接触单元CONTA171至CONTA174)。

注意:如果将Remote Points的作用范围限定到共线节点,请务必小心。当将作用范围限定到面或线体时,刚性公式可以避免问题。然而对于固体,不应将共线节点的作用范围限定到任何公式。

详细视图属性

以下是Remote Points可定义的属性:

作用范围方法: Geometry (default), Named Selection , Remote Point , or Free Standing

当指定 Free Standing 时,“几何”、“弹球区域”、“行为”和“DOF选择”属性不会出现在详细视图中。自由站立的Remote Points可用于通过直接连接模型的各部分来建模结构,如调谐质量阻尼器。

几何或命名选择(基于几何或节点)的选择。

轮廓选择:当将作用范围方法指定为Remote Points或Remote Points和节点时,该属性将显示。选择此属性的输入字段,从轮廓中选择所需的Remote Points对象,然后选择自动显示的“应用”按钮。一旦指定,此字段将显示您选择的Remote Points对象的数量(例如1个对象,2个对象等)。

注意:在瞬态热分析期间,可能会出现将Remote Points的作用范围限定到多个Remote Points对象的错误条件。

节点:当将作用范围方法指定为Remote Points和节点时,该属性将显示。此选项使您可以为Remote Points直接节点作用范围,除了对一个或多个Remote Points对象的作用范围。

坐标系:基于Remote Points原始位置的坐标系。如果使用“位置”属性修改了Remote Points的位置,则此属性不会更改。

X坐标:x轴上距离坐标系原点的距离。

Y坐标:y轴上距离坐标系原点的距离。

Z坐标:z轴上距离坐标系原点的距离。

位置:Remote Points在空间中的位置。此属性使您可以手动修改Remote Points的原始位置。更改“位置”属性会重新绘制x、y和z坐标位置,但不会建立新的坐标系,这由“坐标系”属性反映。

对于自由站立的Remote Points,请使用此属性定义Remote Points在空间中的位置。

重要提示:当您首次将Remote Points的作用范围限定到某个几何对象时,如果您没有同时定义“位置”属性,则应用程序会将Remote Points的位置设置为所选几何选择的质心,或者如果将作用范围限定到多个Remote Points,则为这些Remote Points的质心。任何后续的作用范围变更都不会更改此位置。您必须根据需要更新Remote Points的位置。

Behavior: 指定Remote Points与模型的连接行为。选项包括可变形、刚性、耦合或梁。

Pinball Region :Remote Points的弹球区域是一个半径值(长度单位),用于定义求解器用于Remote Points的作用范围的元素的区域。

DOF Selection :程序控制(默认)或设置为手动。这提供了更好地控制相应约束方程所激活的DOF的机会。如果在显式动力学系统中为DOF选择指定手动,那么X、Y和Z分量以及X、Y和Z旋转的活动/非活动设置将被忽略,因为这些设置在显式动力学系统的约束方程中不起作用。

Pilot Node APDL Name :此可选属性使您可以创建一个APDL参数(在输入文件中)并将其值分配给Remote Points的飞行员节点编号。这样可轻松以编程方式标识Remote Points的飞行员节点,以供以后在命令对象中使用/引用。

材料:当行为属性设置为梁时,此属性可用。选择材料以定义Remote Points的梁连接的材料属性。密度从材料定义中排除。

半径:当行为属性设置为梁时,此属性可用。指定半径以定义用于Remote Points梁连接的圆形梁的截面尺寸。

Common Properties

Behavior Options

ansysmechanical示例,ansysmechanical界面设置

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指定可变形行为和手动DOF选择

指定梁行为 - 高级类别显示

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Scoping Method

对于前一部分中列出的支持的边界条件,作用范围方法属性包括选项Remote Points,如下例所示,用于远程力。一旦指定为作用范围方法,Remote Points属性将显示,并提供Remote Points的下拉列表供选择(如下例所示,可选择Remote Points前沿边缘或Remote Points后方面)。一旦选择,边界条件的作用范围输入将变为只读,并使用Remote Points的数据。

作用范围限定到Remote Points

Scope to Remote Point

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所选Remote Points的示例数据

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如上例所示,在将远程力限定到Remote Points之后,可能需要额外的数据,例如大小。

几何行为

行为选项指定了附加几何体的行为。您可以在详细视图中将远程边界条件的作用范围几何的行为指定为刚性、可变形、耦合或梁。

注意:ANSYS显式动力学求解器仅支持刚*行为性**。

可变形:几何体可以自由变形。当应用边界条件(例如通过“抽象”实体施加的力或质量)时,这是一个通用选项。此选项类似于Mechanical APDL中由RBE3命令定义的约束。

刚性:几何体不会变形(保持初始形状)。当“抽象”对象在附着点显著加固模型时,这是一个有用的选项。请注意,热膨胀效应会导致人为地产生较高的应力,因为负载施加的地方几何体不能变形。此选项类似于Mechanical APDL中由CERIG命令定义的约束。

耦合:几何体在其底层节点上具有与Remote Points位置相同的DOF解决方案。当您希望几何体的一部分共享相同的DOF解决方案(例如UX)时,这是有用的,这可能是已知的也可能是未知的。例如,要约束一个表面在X方向上具有相同的位移,只需创建一个Remote Points,将公式设置为耦合,并激活X DOF即可。由于DOF是已知的,您可以指定额外的远程位移。此选项类似于Mechanical APDL中由CP命令定义的约束。

梁:此选项指定Remote Points使用线性无质量梁元素(BEAM188)连接到模型。这种方法比使用约束方程更直接,并且可以帮助防止使用CE时可能出现的过约束问题。以下两个用户定义的属性可用于定义连接:

材料:指定用于梁连接的材料属性,除密度外。对梁使用适当的材料可以更准确地模拟热膨胀效应。

半径:定义圆形梁(CSOLID)的截面尺寸,并通过SECDATA命令发送到Mechanical APDL求解器。

当处理壳体时,梁公式可能很有用。例如,在尝试模拟两个具有孔的薄板体之间的点焊接时。

重要提示:当向模型施加热负载时,使用梁选项可能会产生热差异应变。这是因为热负载没有正确关联到用于连接的自动生成的梁元素上。

必须确定哪种行为最能代表实际负载。请注意,如果边界条件的作用范围限定到刚性体上,则此选项不起作用,始终使用刚*行为性**。以下是使用相同的远程位移产生的总变形的示例,首先使用刚性公式,然后使用可变形公式,最后使用耦合公式。

刚*行为性**

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可变形行为

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耦合行为

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支持规范

使用Remote Points功能时,请注意以下事项:

Mechanical APDL求解器逻辑基于基于MPC的接触。有关更多信息,请参阅Mechanical APDL接触技术指南的基于表面的约束部分。然而,将Remote Points限定到2D或3D实体的顶点(或顶点)不使用基于MPC的接触。相反,求解器会创建梁单元,将顶点连接到Remote Points。

从Remote Points的定义中生成的MPC方程基于底层元素形状函数。在大变形分析中,这些元素形状函数会在每个子步骤重新形成。因此,MPC方程优于RBE3、CERIG和CP命令。

将远程边界条件应用于线体的边缘(或边缘)时,如果它们共线,则可变形行为无效。因此,即使指定了可变形公式,作用范围的实体也会表现出刚*行为性**,并且在消息窗口中会发出警告。

所有远程边界条件都是关联的,意味着它们记住了它们与几何体的连接。但是它们的位置不会改变。如果希望位置是关联的,请在特定面上创建一个坐标系,并将该位置设置为该局部坐标系中的0,0,0。

如果Remote Points限定到的几何体被抑制,则Remote Points也会被抑制。一旦几何体被取消抑制,Remote Points就会重新有效。

将远程边界条件限定到大量元素可能会导致求解器消耗过多的内存。在需要质量矩阵的分析和包含远程位移的分析中,点质量对此现象最为敏感。如果发生这种情况,请考虑修改Pinball设置以减少求解器中包含的元素数量。强制使用迭代求解器也可能有所帮助。有关详细信息,请参阅故障排除部分。

如果将远程边界条件限定到刚体,则负载应用的底层拓扑结构无关紧要。由于刚体是刚性的,通过刚体的负载路径将不重要;只有负载作用的位置。

对于显式动力学求解器,当Remote Points限定到顶点时,它们将始终具有刚*行为性**。对于其他求解器,将Remote Points限定到顶点将始终具有可变形行为。

有关其他Mechanical APDL特定信息,请参阅Multipoint Constraints and Assemblies部分以及Mechanical APDL接触技术指南中的KEYOPT(2)。

注意:要将远程边界条件限定到表面多次(例如两个弹簧),必须执行以下操作之一:

  • 将作用范围表面的行为设置为可变形。
  • 更改作用范围以消除任何重叠。
  • 利用Pinball Region选项。

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