HyperMesh中关于对称模型的约束详解

在分析过程中，模型的对称性是一个重要的概念，对于结构特征是对称的零件，为了简化建模过程通常是建模一半，然后另一半对称过去，正如这篇文章所介绍的。

或者采用该零件的一部分结构来建模，从而进行求解它能够显著简化建模和求解的复杂度。在使用HyperMesh进行建模时，我们需要清楚地了解各个自由度的含义以及在不同对称情况下应如何进行约束，画图说明很麻烦，就通过文字描述吧。

1、自由度的定义  

在有限元分析中，自由度（Degrees of Freedom, DOF）指的是节点可以独立运动的方式。每个节点通常具有以下自由度：

1.自由度1（X方向位移）：节点可以沿X轴方向移动。

2.自由度2（Y方向位移）：节点可以沿Y轴方向移动。

3.自由度3（Z方向位移）：节点可以沿Z轴方向移动。

4.自由度4（绕X轴旋转）：节点可以绕X轴旋转。

5.自由度5（绕Y轴旋转）：节点可以绕Y轴旋转。

6.自由度6（绕Z轴旋转）：节点可以绕Z轴旋转。

2、模型对称性的约束  

关于X轴对称时  

当模型是关于X轴对称时，对称面上的节点需要遵循以下约束：

·约束自由度1（X方向位移）：保证节点不沿X方向移动。

·约束自由度5（绕Y轴旋转）：防止节点围绕Y轴的不对称旋转。

·约束自由度6（绕Z轴旋转）：避免节点围绕Z轴的不对称旋转。

如下图所示

 关于Y轴对称时  

对于关于Y轴对称的模型，约束应如下设置：

·约束自由度2（Y方向位移）：确保节点不沿Y方向移动。

·约束自由度4（绕X轴旋转）：以保持对称性，防止围绕X轴的旋转。    

·约束自由度6（绕Z轴旋转）：维持Z方向的对称性，避免不对称的旋转。

关于Z轴对称时  

当模型是关于Z轴对称时，应该作如下约束：

·约束自由度3（Z方向位移）：确保节点不沿Z方向移动。

·约束自由度4（绕X轴旋转）：为维持对称性，防止围绕X轴的旋转。

·约束自由度5（绕Y轴旋转）：防止节点围绕Y轴发生不对称旋转。