ANSYS扭矩的施加方法总结

　笔者在做一个风机有限元方面的项目时，遇到了一个问题：弯矩和扭矩如何添加?一般我们在有限元分析界面上看到的是均布力和集中力控件，没有直接添加扭矩和弯矩的控件.查阅相关资料，有下述方法可以解决这个问题：

　　1.将矩转换成一对的力偶，直接施加在对应的节点上面。

　　2.在构件中心部位建立一个节点，定义为mass21单元，然后跟其他受力节点耦合，形成刚性区域，就是用cerig命令。然后直接加转矩到主节点，即中心节点上面。

　　3.使用mpc184单元。是在构件中心部位建立一个节点,跟其他受力节点分别形成多根刚性梁，从而形成刚性面。最后也是直接加载荷到中心节点上面，通过刚性梁来传递载荷。

　　4.通过rbe3命令。该方法与方法2很接近。

　　5.基于表面边界法：主要通过定义一个接触表面和一个目标节点接触来实现，弯矩荷载可以通过在目标节点上用%26ldquo;F%26rdquo;命令施加。

　　对于方法1，通过转换为集中力或均布力，比如施加扭矩，把端面节点改成柱坐标，然后等效为施加环向的节点力;而施加弯矩，可以将力矩转化为端面的剪切均布力;但这种方法比较容易出现应力集中现象;

　　方法2，定义局部刚性区域，施加过程venture讲的很详细，这里就不在赘述。根据他的例子，我在下面给出了一段命令流。该方法有个不足，它在端面额外的增加了一定的刚度，只能适用于小变形分析。

　　方法3，相对方法2来说，采用刚性梁单元，适用范围更广一些，对于大应变分析也能很好的适用。但在小应变分析下，方法2和方法3没有什么区别。

　　方法4，定义一个主节点，施加了分布力面，应该说跟实际比较接近一点，但端面的结果好像不是很理想，结果有点偏大，在远离端面处的位置跟实际很符合。

　　方法5，它具体的受力形式有如下两种：

　　刚性表面边界(Rigid surface constraint)-认为接触面是刚性的，没有变形，和通过节点耦合命令CERIG比较相似;

　　分布力边界(Force-distributed constraint)-允许接触面的变形，和边界定义命令RBE3相似。

　　使用这种方法，需要用KEYOPT(2) = 2打开接触单元的MPC(多点接触边界)算法

　　A

　　思路1：矩或扭矩说白了就是矩，所谓矩就是力和力臂的乘积。

　　施加矩可以等效为施加力;

　　思路2：直接施加弯矩或扭矩，此时需要引入一个具有旋转自由度的节点;可以选择单元21，或者184

　　A转矩一般有三种施加的方法:

　　第一种,将矩转换成一对一对的力偶,直接施加在对应的节点上面.

　　第二种,在构件中心部位建立一个节点,定义为MASS21单元,然后跟其他受力节点藕荷,形成刚性区域,就是用CERIG命令.然后直接加转矩到主节点,即中心节点上面

　　第三种,使用MPC184单元.是在构件中心部位建立一个节点,跟其他受力节点分别形成多根刚性梁,,从而形成刚性面.最后也是直接加载荷到中心节点上面,通过刚性梁来传递载荷.

　　上面三种方法计算的结果基本一致,我做过实验的.

　　只不过是后两种情况都是形成刚性区域,但是CERIG命令是要在小变形或者小旋转才能用,只支持静力,线形分析.

　　而第三种方法适用多种情况,不仅支持大应变,还支持非线形情况.