ANSYS建立刚性域解决多个节点之间约束问题

和朋友探讨将多个节点约束起来的方法时，想起了多年前在硕士毕业论文中用到的刚性域。

当需要让一组节点具有共同自由度的时候，通常采用的方法是利用CP命令将节点进行耦合，但问题来了，耦合是“一对一”的，即一个节点只能存在于一个耦合对里 ，否则计算的时候会报错。那么若要实现多对一的“自由度绑定”应该如何处理呢？

在处理对实体单元建立的箱梁截面施加弯矩的问题上，可以利用cerig命令，将截面所有节点的自由度绑定到平面外的一个节点上，使该截面的位移、转角都和该节点的相同——由此就可以把对截面施加弯矩转变成对节点施加弯矩——这样通过节点力F命令就可以搞定了。

et,4,21 !首先建立mass21单元，用来建立刚性域

……KPMAX= !设置当前最大关键点编号为变量，清空该变量*get,KPMAX,kp,0,num,max !得到当前最大关键点编号k,KPMAX+1,x,y,z !建立一个新的关键点，并给出关键点的坐标(在要建立刚性域的相关节点旁边)ksel,s,,,KPMAX+1 ! 选择刚刚建立的关键点kplottype,4 !设置单元属性real,1 !这是一个空的实常数kmesh,all !划分网格，形成节点

allselnsel,s,loc,x,x,y+dy !选择欲建立刚性域的节点组(这里是一个平面内的所有节点)nplot CERIG,node(x,y,0),ALL,ALL, , , , !建立刚性域，node()里是刚才建立的那个节点的坐标

命令说明

CERIG, MASTE, SLAVE, Ldof, Ldof2, Ldof3, Ldof4, Ldof5

参数：MASTE,主要节点；

SLAVE, 从属节点；

Ldof,约束方程从属节点所使用的自由度。选项：ALL、UXYZ、RXYZ、UX、UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ

ALL：对于3D单元，生成基于UX、UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ的6个约束方程；若是2D单元，生成基于UX、UY、ROTZ的三个约束方程。

UXYZ：平移自由度。对于3D单元，生成基于从属节点UX、UY、UZ自由度和主节点UX、UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ自由度的三个约束方程；对于2D单元，生成基于从属节点UX、UY自由度和主节点UX、UY、ROTZ自由度的一个方程。

RXYZ：转动自由度。对于3D单元，生成基于ROTX、ROTY、ROTZ的三个方程；对于2D单元，生成基于ROTZ的一个约束方程。

UX、UY、UZ、ROTX、ROTY、ROTZ 节点的六个自由度

这是对箱梁截面建立了刚性域之后的效果：

这里又引出了另一个问题，既然刚性域的功能是“自动生成约束方程”，那么直接用建立刚性域的方法，将下图各个两单元中的5,6,7,8四个节点自由度全部约束起来，可否用刚性域来实现呢？

有空的时候玩玩，朋友去实践了，静候他的佳音^_^

来源：十千牛