各类joint(关节)详解-1
00 joint的类型
在刚体动力学、动力学、静力学分析模块中，ANSYS都提供了丰富的joint连接类型，用于定义各零部件之间的运动关系。尤其在刚体动力学模块，joint是极其常用的。
本文研究的joint类型如下。
01）Fixed，两个零件相对固定。
02）Revolute，两个零件绕Z轴相对转动。
03）Cylindrical，两个零件绕Z轴相对转动，并且沿Z轴相对滑动。
04）Translational，两个零件沿Z轴相对滑动。
05）Slot，两个零件相对自由旋转，并且沿X轴相对滑动。
06）Universal，两个零件绕X轴和Z轴相对转动。
07）Spherical，两个零件相对自由转动。
08）Planar，两个零件沿X轴和Y轴相对滑动，并且绕Z轴相对转动。
09）Screw，
10）Constant Velocity，两个零件绕各自Y轴的转速一致。
11）Distance，距离不变。
12）Point on Curve，两个零件沿着线对于运动。
13）In-Plane Radial Gap，两个零件沿X轴和Y轴相对运动，并且沿法向相对转动（旋转轴的方向固定，但位置不定）。
14）Spherical Gap，两个零件相对
15）Radial Gap
16）General
17）Bushing
01 joint 的设置
01）Fixed
02）Revolute
03）Cylindrical
04）Translational
05）Slot
06）Universal
07）Spherical
08）Planar
09）Screw
10）Constant Velocity
11）Distance
12）Point on Curve
13）In-Plane Radial Gap
14）Spherical Gap
15）Radial Gap
16）General
17）Bushing
02 部分设置详解
joint的设置含四个类别，分别为Definition，Reference，Mobile，Stops。其中最复杂的是Definition，因为每个类型的joint会不一样。在Reference和Mobile类别中有两个设置比较独特，需要详细解释。
1）Applied By
The Remote Attachment option uses either a user-defined or a system-generated Remote Point as a scoping mechanism. Remote Attachment is the required Applied By property setting if the geometry scoping is to a single face or multiple faces, a single edge or multiple edges, or a single vertex or multiple vertices. The Direct Attachment option allows you to scope directly to a single vertex (Geometry) or a node (using an individually selected node or a node-based Named Selection) to flexible bodies (only) on your model. Direct Attachment is not allowed if scoped to solid bodies, as they do not have rotational degrees of freedom.
Direct Attachment is not allowed for the Explicit Dynamics solver.
Remote Attachment选项通过用户定义的或系统生成的远程点实现关联。如果Scope属性的选项是单个面或多个面，单个边或多个边，单个点或多个点，那么Applied By属性必须选择Remote Attachment选项。如果Scope属性的选项是单个顶点（几何）或单个节点（网格），那么Applied By属性可以选择Direct Attachment选项。必须注意，Direct Attachment不能关联实体的点或节点，因为它们没有旋转自由度。（换句话说，Direct Attachment只能用于梁壳模型等）。
Direct Attachment不支持显式动力学的求解器。
2）Initial Position
This property applies to remote attachments only (direct attachments fix the coordinate system). It provides a drop-down list with the options Unchanged and Override. The Unchanged option indicates the use of the same coordinate system for the Reference category and the Mobile category and the Override option causes a Coordinate System property to display in the Mobile category with the default setting Mobile Coordinate System.
If you are scoping a joint to a Remote Point, you cannot scope the Initial Position setting of a Joint's Mobile category as Unchanged. This is also true when the Direct Attachment option is used because the Initial Position property is not available (Override is active).
Initial Position属性（仅适用于Remote Attachment）提供了一个下拉列表，其中有Unchanged和Override两个选项。Unchanged选项表示参考坐标系和移动坐标系是重合的，而Override会导致出现坐标系属性。如下图所示。
如果Scope属性的选项是一个远程点，则不能将Initial Position属性设置为Unchanged。当使用Direct Attachment选项时也是如此。
03 总结
1）结构中至少有一个零件是固定的，成为绝对坐标，所以fixed joint至少定义一个。
2）虽然Definition类别的设置比较复杂，但一般情况下，只需修改joint类型，其它属性一般默认即可。笔者下一篇将介绍Definition的设置。
