MPC方法是指利用接触单元和技术,由ANSYS根据接触运动自动建立约束方程。
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MPC具体用法流程其实很简单,但其功能强大,至于使用流程仅简单介绍:(1)定义装配边界为接触单元和目标单元,设置单元的KEYOPT来指定采用MPC的接触算法,也是通过KEYOPT来指定具体的装配类型,最常见的就是绑定接触约束。
这里重点给出四个案例来详细说明一下MPC方法的使用和优点:
案例一:不同单元与网格之间的装配 | |
案例二:网格疏密不同的变截面悬臂梁 | |
案例三:带悬臂板的曲壳 | |
案例四:壳与实体单元装配 |
案例一:在复杂的模型中,经常根据需要采用不同阶单元且网格疏密也不同,以便采用较小的求解花费而获得满意的结果。虽然将几何切分,采用不同的单元类型和网格尺寸来控制,也可以达到目的,但采用MPC方法 会更加方便。
如图网格疏密的划分,注意MPC装配边界重合但不共线,在边界处采用绑定的MPC约束。笔者将采用MPC方法的模型和仅用PLANE82单元划分的结果进行了对比,MPC方法的应力云图在装配边界上稍微不连续,但最大应力几乎无差别。
案例二:网格疏密不同的变截面的悬臂梁,单元类型和网格疏密不同,计算结果与采用一种单元的结果几乎无差别。
案例三:在曲壳上焊接平板,曲壳上下边固定,平板上施加均布载荷,平板处和曲壳处采用MPC连接。与全部采用SHELL181单元常规结果分析,位移结果误差很小,应力结果相差较大,但基本在5%内,这一是由于MPC方法在装配线处的应力结果误差本身较大,二是因为这种复杂曲壳结果本身就不能准确计算处应力值。
案例四:悬臂圆柱体的远距离加载,所谓的远距离加载,就是不在有限元模型上直接加载,而是通过与有限元模型很远的导向节点施加荷载,如下图示。
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