ANSYS知识普及：球铰连接模拟方法

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编辑人：技术邻ANSYS专家

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MPC184单元描述

MPC184包括使用拉格朗日乘子法实现运动约束的一类常用的多点约束单元。这些单元可以简单地分为“约束单元”或“连接单元”。 用户可以在一些需要施加运动约束的场合中使用这些单元。这些约束可以简单到铰链上的具有相同的位移值，也可以复杂到包括模型的刚性部分，或者在柔性体之间以某一特定方式传递运动的运动约束。例如，结构中可能包含一些刚性部件或者通过转动或滑块约束连接在一起的运动部件。结构的刚性部分可以使用MPC184的刚性杆或刚性梁单元来模拟，运动部分可以使用MPC184的滑块，球铰，销轴和万向联轴器单元模拟。因为这些单元使用拉格朗日乘子法实现，ANSYS能够输出约束反力和力矩。

约束单元

如果没有其它说明，使用这些单元时，三维单元选项(KEYOPT(2) = 0)为默认值。

1.球铰模型

球铰

设置KEYOPT(1) = 5来定义二节点的球铰。两个节点必须重合。3维球铰每个节点有三个自由度(x，y和z方向平移)。2维球铰单元(KEYOPT(2) = 1)每个节点有二个自由度(x，y方向平移)。

球铰单元的运动约束施加方式：组成单元的两个节点平移位移保持一致；不约束转动自由度（如果存在）

图184.2: "MPC184球铰约束几何"显示单元的几何形状和节点位置。单元由二个节点(I，J和K)定义。假设节点二个节点(I和J)具有相同的空间坐标。

图184.2: MPC184球铰约束几何

该单元不必输入材料刚度特性，目前不支持单元生死。

MPC184球铰单元输入概要总结了单元输入参数。 MPC184球铰单元输出数据提供单元输出的常用描述。

MPC184单元的假设和限制

球铰单元限制

·         节点I和J必须重合。

·         不能在组成球铰单元的节点上施加位移边界条件。

·         方程求解器(EQSLV)必须选稀疏矩阵求解器。

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