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【ANSYS命令流】加载与求解技术（一）：节点自由度约束相关命令

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荷载

荷载包括边界条件和外部或在内部作用力函数，主要分为以下6 类：

自由度约束：固定约束、支座约束等
集中载荷：力、力矩等
表面载荷：压力等
体载荷：温度
惯性载荷：重力加速度等
耦合场载荷：热分析的温度等

在ANSYS中，荷载既可施加在几何模型上，也可施加在有限元模型上，或者二者混合使用。

针对两者的不同施加方式，后期可以在Workbench平台中专门尝试，也可参考周炬老师的静力学实例。
当采用命令流加载时，方便程度二者相差不多。
求解时荷载会全部转换到有限元模型上。

自由度约束

在结构分析中自由度共有7个，即三个平动自由度Ux,Uy,Uz，三个转动自由度ROTx,ROTy,ROTz和一个翘曲自由度WRAP。

节点自由度约束

对节点施加自由度约束

D,NODE,Lab,VALUE,VALUE2,NEND,NINC,Lab2,Lab3,Lab4,Lab5,Lab6
其中
NODE——拟施加约束的节点号，其值可去ALL（此时可忽略NEND和NINC的参数）、元件名。
Lab——自由度标识符。如为ALL，则为所有有效的自由度。
VALUE——自由度约束位置值或表示边界条件的`表格`名称。
VALUE——位置约束值的第二个数,如复数输入时，VALUE为实部，VALUE2为虚部。
NEND,NINC——节点编号范围和编号增量，**缺省时**NEND=NODE，NINC=1.
Lab2.Lab3,Lab4,,,——其他自由度标识符，VALUE对这些自由度也有效

例如：

D,ALL,ALL                   !对所选节点的全部自由度施加约束
D,18,UX,,,,,UY,UZ           !对节点18的3个平动自由度全部施加约束
D,20,UX,1.0e-4              !对节点20的UX施加约束，且约束位移值为1.0e-4
D,22,UX,0.1,,25,,UY,ROTY    !对节点22~25的UX，UY，ROTY施加约束，且位移值均为0.1

节点自由度约束列表

与命令D的节点编号选取相似

DLIST,NODE1,NODE2,NINC
NODE1,NODE2,NINC——节点编号及其编号增量。缺省时，NODE2=NODE1，且NINC=1，NODE1可取ALL(缺省）

删除节点自由度约束

DDELE,NODE,Lab,NEND,NINC
各参数意义同D命令中的参数

在节点上施加对称和反对称约束

如施加对称约束的边的法向为UX，那么2D条件下不能发生沿X的位移和沿Z轴的旋转。反对称约束类似。自己可深入思考，链接中有更详细解释。

DSYM,Lab,Normal,KCN

Lab——对称标识。当为SYMM时，生成对称约束；当为ASYM时，生成反对称约束。
Norma——约束的表面方向标识
KCN——用于定义表面方向的整体和局部坐标系的参考号。

Normal参数代表的约束如下：
在这里插入图片描述

对称边界条件在结构分析中是指：不能发生对称面外（out-of-plane）的移动（translations）和对称面内（in-plane）的旋转（rotations）。反对称边界条件在结构分析中是指：不能发生对称面（out-of-plane）的移动（translations）和对称面外（in-plane）的旋转（rotations）。

比例缩放节点自由度约束

该对所选节点（NSEL命令）和所选自由度（DOFSEL命令）都可进行缩放。

DSCALE,RFACT,IFACT,TBASE

RFACT,IFACT——自由度约束位移值的实部和虚部缩放系数，0或空时缺省为1。
如欲设为0，可采用一个很小的数值代替。
TBASE——温度差分的基温值，仅对温度自由度

累加节点自由度约束

DCUM,Oper,RFACT,IFACT,TABSE

Oper——累加控制参数
=REPL(缺省):后定义的自由度约束替代前面定义的值
=ADD:后定义的自由度约束值与前面定义的值相加
=IGNO:忽略后定义的约束值，不起作用
其他同DSCAL命令中参数一致。

EXP：累加节点自由度约束值

finish
/clear
/prep7
et,1,beam3          !定义节点单元
k,1                 !创建关键点
k,2,10
l,1,2               !创建线
esize,1				!定义单元尺寸
lmesh,all			!划分单元
d,1,ux,1e-2,,,,uy	!节点1的Ux和Uy约束位移值为0.01
d,1,rotz			!约束节点1的ROTz
d,2,all				!完全约束节点2
dlist				!节点自由度约束列表
nsel,s,d,u,0,0.1    !选择约束位移值（任一平动自由度）在0-0.1之间的节点
dofsel,s,uy         !选择其中Uy自由度
dscale,2.5          !比例缩放2.5倍，此时Uy=0.025
!又一次选择了节点
dlist               !节点自由度列表(仅有1和2的Uy
dofsel,all          !选择所有自由度
dcum,add			!后定义的自由度约束值与前面定义的值相加
d,1,ux,2e-2  		!再次设置节点1Ux
dlist				!此时Ux1=0.03
dcum,igno 			!自由度约束值为忽略方式
d,2,uy,1.0			!施加节点2的Uy
dlist				!自由度列表，Uy2并没有改变，为0

为什么第二次dlist命令使用时，节点自由度列表中只有1和2的Uy自由度?dlist相当于dlist,all（缺省），表示选中所有节点。之后的命令应该是选择相应的自由度dofsel选中自由度命令。由于上一次使用dofsel,s,uy选中Uy自由度，故这次节点自由度列表中只有节点1和2的Uy自由度。
nsel,s,d,u,0,0.1 !选择约束位移值（任一平动自由度）在0-0.1之间的节点
dofsel,s,uy !选择其中Uy自由度
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