Глава 12.

Связывание степеней свободы,

Задание условий-ограничений

Содержание

12. Связывание степеней свободы, задание условий-ограничений

12.1. Введение _______________________________________________12-3

12.2. Связывание узлов________________________________________12-3

12.3. Задание связанных степеней свободы_______________________12-3

12.3.1. Создание и модификация набора связанных узлов_____12-3

12.3.2. Связывание совпадающих узлов____________________12-4

12.3.3. Дополнение наборов связанных узлов________________12-4

12.3.4. Получение списка и удаление наборов связанных узлов_12-4

12.4. Дополнительные соображения относительно связывания________12-6

12.5. Условия-ограничения______________________________________12-6

12.6. Задание условий-ограничений ______________________________12-6

12.6.1. Прямой метод____________________________________12-6

12.6.2. Модификация условий-ограничений__________________12-8

12.6.3. Генерация условий-ограничений ____________________12-9

12.6.4. Получение списка и удаление ограничений___________12-10

12.7. Дополнительные сведения относительно ограничений_________12-10

12.1. Введение

При создании расчетной модели взаимосвязь между различными степенями свободы ее узлов осуществляется соединением узлов с помощью конечных элементов модели. Однако иногда возникает необходимость моделировать такие особенности физического и геометрического характера (недеформируемые области, шарнирные соединения, скользящие границы симметрии, условия периодичности и другие специфические межузловые связи), которые нельзя адекватно описать, используя элементы. Подобные специфические взаимосвязи узловых степеней свободы устанавливаются связыванием узлов и заданием условий-ограничений. Это позволяет установить такие связи между степенями свободы, которые невозможно осуществить с помощью конечных элементов.

12.2. Связывание узлов

В случае необходимости присвоить двум или более степеням свободы расчетной модели одну и ту же (пока неизвестную) величину, нужно связать эти степени свободы. Набор связанных степеней свободы содержит основную степень свободы и несколько других степеней. Связывание обеспечивает удержание основной степени свободы в матричных уравнениях конечно-элементного анализа и исключение всех остальных. Полученное в результате анализа значение основной степени свободы приписывается всем другим, входящим в данный набор связанных степеней.

К типичным случаям моделирования, когда используется механизм связывания степеней свободы, относятся: 1) задание условий симметрии для части модели; 2) моделирование осей поворота, шарниров, кардановых и скользящих соединений между узлами; 3) придание части модели свойств абсолютно жесткого тела (см. соответствующий раздел данной главы, касающийся использования условий-ограничений для описания более общих возможностей для введения недеформируемых областей модели).