有限元-mpc問(wèn)題多點(diǎn)約束(已修改)
2025-04-06 04:04 本頁(yè)面
【正文】 MPC—多點(diǎn)約束（SPC單點(diǎn)約束對(duì)應(yīng)） MPC定義MPC(Multipoint constraints)即多點(diǎn)約束，在有限元計(jì)算中應(yīng)用很廣泛，它允許在計(jì)算模型不同的自由度之間強(qiáng)加約束。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，MPC定義的是一種節(jié)點(diǎn)自由度的耦合關(guān)系，即以一個(gè)節(jié)點(diǎn)的某幾個(gè)自由度為標(biāo)準(zhǔn)值，然后令其它指定的節(jié)點(diǎn)的某幾個(gè)自由度與這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值建立某種關(guān)系。多點(diǎn)約束常用于表征一些特定的物理現(xiàn)象，比如剛性連接、鉸接、滑動(dòng)等，多點(diǎn)約束也可用于不相容單元間的載荷傳遞，是一項(xiàng)重要的有限元建模技術(shù)。在不同的求解器模版下可以在patran中定義不同的MPC，比較常用的有RBERBEEXPLICIT、RBAR、RROD、RJOINT等，具體的使用根據(jù)計(jì)算模型來(lái)定，MPC類型如圖61所示。圖61 NASTRAN中MPC類型 MPC使用范圍這里提請(qǐng)大家注意的是，MPC建立的是多點(diǎn)約束關(guān)系，包括剛性約束與柔性約束兩種。從某種意義上說(shuō)，建立約束即建立兩個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系，因而也可將MPC約束說(shuō)成是MPC單元。如RBAR、RBERBE2建立的是剛性單元，這些單元局部剛度是無(wú)限大的；而RBERSPLINE單元?jiǎng)t是柔性單元，其只是建立了不同節(jié)點(diǎn)的力與力矩的分配關(guān)系，也稱之為插值單元。其局部剛度為零，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)剛度產(chǎn)生影響。1）描述非常剛硬的結(jié)構(gòu)單元。如果結(jié)構(gòu)模型中存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的剛度相差很大的元器件時(shí)，剛硬元件在分析過(guò)程中，一方面起傳遞載荷作用，另一方面也發(fā)生部分變形。但其變形非常小，和柔軟元件比，它是“剛性”的。這種情況下，對(duì)剛硬元件的描述顯得尤為重要，如果用大剛度的彈性單元來(lái)模擬剛硬元件，會(huì)造成病態(tài)解。原因是，剛度矩陣中對(duì)角系數(shù)差別太大，引起矩陣病態(tài)。為解決本問(wèn)題，應(yīng)用適當(dāng)?shù)募s束方程來(lái)代替剛硬的彈性單元，來(lái)創(chuàng)建更為合理的有限元模型。
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