marc中文基本手冊(cè)3邊界條件的定義.doc

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第三章 邊界條件的定義（BOUNDRAY CONDITIONS） 本章要點(diǎn) l 各類(lèi)分析的邊界條件 l 邊界條件的內(nèi)容 l 邊界條件的施加 在MAIN菜單中檢取BOUNDRAY CONDITION后，就可進(jìn)行邊界條件定義。邊界條件定義包括邊界條件內(nèi)容及邊界條件施加二部分。例如要定義3節(jié)點(diǎn)上的X方向位移為零這一邊界條件，就可在MENTAT上設(shè)邊界條件名稱為“fix_x”，定義邊界條件內(nèi)容為X方向位移為零，最后，將這一邊界條件施加于節(jié)點(diǎn)3上。 常用的邊界條件及施加的有限元元素有 位移約束 節(jié)點(diǎn)編號(hào) 載荷條件 單元編號(hào) 指定溫度 面編號(hào) 熱流 邊編號(hào) 熱傳導(dǎo) BOUNDRAY CONDITIONS的子菜單 在MAIN菜單中檢取BOUNDRAY CONDITION后，可以見(jiàn)到由各種不同分析名組成的子菜單，用戶可根據(jù)實(shí)際分析類(lèi)型選擇定義邊界條件，不同類(lèi)型的分析所需的邊界條件不同，下面簡(jiǎn)單介紹一下各種分析所需的邊界條件。 BOUNDARY CONDITIONS BOUNDARY CONDITION TYPES MECHANIAL THERMAL JOULE ACOUSTIC BEARING ELECTROSTATIC MAGNET MAGNETOSTATIC ELECTROMAGNETIC ID BOUNDARY CONDS MECHANICAL 應(yīng)力分析的邊界條件定義。 THERMAL 熱傳導(dǎo)分析邊界條件的定義。 JOULE 耦合熱－電分析邊界條件的定義。 ACOUSTIC 聲場(chǎng)分析邊界條件的定義。 BEARING 軸承潤(rùn)滑分析邊界條件的定義。 ELECTROSTATIC 靜電場(chǎng)分析邊界條件的定義。 MAGNETOSTATIC 靜磁場(chǎng)分析邊界條件的定義。 ID BOUNDRAY CONDS 將定義的所有邊界條件以不同顏色區(qū)分顯示出來(lái)。 MECHANICAL 上面已提到在BOUNDRAY CONDITIONS菜單中檢取MECHANICAL后，將對(duì)應(yīng)于應(yīng)力分析邊界條件的定義，下面將對(duì)這部分進(jìn)行詳細(xì)的介紹。MENTAT定義的邊界條件以其邊界條件名來(lái)進(jìn)行管理，一個(gè)邊界條件名對(duì)應(yīng)一種邊界條件，不允許有重名。在LOADCASE中將根據(jù)邊界條件名來(lái)選擇分析時(shí)到底采用所定義的哪些邊界條件。 邊界條件名的定義 邊界條件名的定義方法與以后要介紹的初始條件名、材料特性名等的定義方法是一致的。 MECHANICAL BC’S PREV NEXT NEW NAME REM EDIT PREV 顯示前一個(gè)邊界條件。 NEXT 顯示下一個(gè)邊界條件。 NEW 登錄新的邊界條件。 NAME 改變當(dāng)前邊界條件名。 REM 把當(dāng)前邊界條件刪除。 EDIT 選取一個(gè)邊界條件名進(jìn)行編輯，并使之成為當(dāng)前邊界條件。 應(yīng)力分析的邊界條件有以下圖示的幾種。 MECHANICAL BC’S PREV NEXT NEW NAME REM EDIT BOUNDARY CONDITION TYPE FIXED DISPLACEMENT FIXED ACCELERATION POINT LOAD EDGE LOAD FACE LOAD GLOBAL LOAD GRAVITY LOAD CENTRIFUGAL LOAD FLUID DRAG MORE TABLES TRANSFORMS NODES 0 ADD REM EDGES 0 ADD REM FACES 0 ADD REM ELEMENTS 0 ADD REM POINTS 0 ADD REM CURVES 0 ADD REM SURFACES 0 ADD REM FIXED DISPLACEMENT 定義位移邊界條件，將施加在節(jié)點(diǎn)上，與MARC輸入文件中的FIXED DISP選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 FIXED ACCELERATION 動(dòng)力分析時(shí)加速度邊界條件的定義，將施加在節(jié)點(diǎn)上，與MARC輸入文件的FIXED ACCE選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 POINT LOAD 定義點(diǎn)載荷，將施加在節(jié)點(diǎn)上，與MARC輸入文件中的POINT LOADS選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 FACE LOAD 殼單元、三維實(shí)體單元面力的定義，將施加在單元面上。與MARC輸入文件中的DIST LOAD選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 GLOBAL LOAD 單元在整體坐標(biāo)系X、Y、Z方向上單位體積力分布的定義。 GRAVITY LOAD 重力的定義。 CENTRIFUGAL LOAD 離心力的定義，包括定義旋轉(zhuǎn)速度，旋轉(zhuǎn)軸，將施加在單元上。與MARC輸入文件中的DIST LOADS及ROTATION A 選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 FLUID DRAG 定義流體的阻力和浮力。 EDGE FOUNDATION 對(duì)平面單元、殼單元定義彈性地基的彈性剛度，施加在邊上，與MARC輸入文件中的FOUNDATION選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 FACE FOUNDATION 對(duì)殼單元、三維實(shí)體單元定義面（FACE）上的彈性地基，與MARC輸入文件中的FOUNDATION選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 STATE VARIABLES 定義狀態(tài)變量，將施加在單元上。 NODAL TEMPERATURE 應(yīng)力分析時(shí)節(jié)點(diǎn)溫度的定義，與MARC輸入文件中 POINT TEMP選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 熱傳導(dǎo)邊界條件的定義 下面再說(shuō)明一下熱傳導(dǎo)分析常用的邊界條件。在BOUNDRY CONDITION菜單中檢取THERMAL就可見(jiàn)下圖所示的菜單。熱傳導(dǎo)分析邊界條件名的設(shè)置等均與應(yīng)力分析時(shí)相同，不再重復(fù)。 THERMAL BC’S PREV NEXT NEW NAME REM EDIT BOUNDARY CONDITION TYPE FIXED TEMPERATURE POINT FLUX EDGE FLUX FACE FLUX VOLUME FLUX EDGE FILM FACE FILM PLASTIC HEAT GENERATION FIXED VELOCITY TABLES NODES 0 ADD REM EDGES 0 ADD REM FACES 0 ADD REM ELEMENTS 0 ADD REM POINTS 0 ADD REM CURVES 0 ADD REM SURFACES 0 ADD REM FIXED TEMPERTURE 指定溫度邊界條件的定義，將施加在節(jié)點(diǎn)上。與MARC輸入文件中的FIXED TEMPERATURE選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 POINT FLUX 節(jié)點(diǎn)集中熱流的定義，施加在節(jié)點(diǎn)上，與MARC輸入文件中的POINT FLUX選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 EDGE FLUX 平面單元、殼單元邊分布熱流的定義，將施加在邊上。與MARC輸入文件中的DIST FLUX選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 FACE FLUX 殼單元、三維實(shí)體單元面（FACE）分布熱流的定義，將施加在單元面（FACE）上，與MARC輸入文件中的DIST FLUX選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 VOLUME FLUX 在三維實(shí)體單元單位體積熱流的定義，將施加在單元上，與MARC輸入文件中的DIST FLUX選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 EDGE FILM 平面單元、殼單元邊對(duì)流邊界條件的定義，將施加在邊上，與MARC輸入文件中的FILMS選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 FACE FILM 殼單元、三維實(shí)體單元面（FACE）對(duì)流邊界條件的定義，將施加在單元面（FACE）上，與MARC輸入文件中的FILMS選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 PLASTIC HEAT GENERATION 在耦合分析中，定塑性應(yīng)變能轉(zhuǎn)換為熱能的比率，與MARC輸入文件中的CONVERT選項(xiàng)相對(duì)應(yīng)。 FIXED VELOCITY 是當(dāng)考慮固體質(zhì)量遷移所產(chǎn)生的對(duì)流時(shí)，需定義的速度場(chǎng)。必須采用JOBS中的相應(yīng)選項(xiàng)來(lái)激活這種對(duì)流傳熱效應(yīng)。 TRANSFORMS（局部坐標(biāo)系的定義） 在應(yīng)力分析的邊界條件定義菜單中有一個(gè)用于節(jié)點(diǎn)邊界條件及其它參數(shù)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的菜單TRANSFORMS，其子菜單如下圖所示。 TRANSFORMATIONS PREV NEXT NEW NAME REM EDIT ALIGN CYLINDRICAL ROTATE NODES 0 ADD REM UNTRANSFORM REMOVE UNUSED RESET TRANSFORMS通常用于將節(jié)點(diǎn)載荷和指定位移從整體坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到局部坐標(biāo)系下，以便于在局部坐標(biāo)系下邊界條件的定義。例如下圖所示的放置在斜面上的滑塊，沿法線方向的位移為零，在整體坐標(biāo)系中不便施加，但如果將滑移方向定義為局部坐標(biāo)系的1軸，其法線方向?yàn)榫植孔鴺?biāo)系的2軸，則在局部坐標(biāo)系下施加第2自由度約束即可。 TRANSFORMS邊界條件同樣通過(guò)不同的坐標(biāo)變換名來(lái)管理。由坐標(biāo)變換名、坐標(biāo)變換方法以及施加的節(jié)點(diǎn)三部分組成。坐標(biāo)變換名的管理方法與邊界條件名的管理方法相同。 ALIGN 通過(guò)輸入原點(diǎn)，局部坐標(biāo)系X軸上的一點(diǎn)以及局部坐標(biāo)系Y軸方向上的一點(diǎn)共三點(diǎn)來(lái)定義坐標(biāo)變換。 CYLINDRICAL 輸入二個(gè)點(diǎn)來(lái)定義圓柱坐標(biāo)系的軸。 ROTATE 輸入X軸、Y軸、Z軸的旋轉(zhuǎn)角度（degree）來(lái)定義坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。 用ALIGN或ROTATE定義坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法后需采用NODES－ADD/REM菜單來(lái)指定和取消進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的節(jié)點(diǎn)；用CYLINDRICAL定義坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法后直接檢取要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的節(jié)點(diǎn)。 邊界條件定義舉例（應(yīng)力分析） 下面通過(guò)對(duì)已由MENTAT生成網(wǎng)格的平面結(jié)構(gòu)施加對(duì)稱位移邊界條件及載荷邊界條件來(lái)舉例說(shuō)明邊界條件定義的一些菜單的使用方法。 輸入操作命令 FILES M OPEN M mesh1 FILL M MAIN M BOUNDRY CONDITIONS M MECHANICAL M NEW M NAME M fix_x FIXED DISPLACEMENT M ON (X DISPLACE) M OK M NODES-ADD M ND5，ND30，ND29，ND28，ND6 G 對(duì)稱條件（1） NEW M NAME M fix_y FIXED DISPLACEMENT M ON (Y DISPLACE) M OK M NODES-ADD M 1,10,15,20,2 G 對(duì)稱條件 NEW M NAME M ed_load EDGE LOAD M PRESSURE M -1 OK M EDGE-ADD M （節(jié)點(diǎn)63中各單元邊） RETURN M ID APPLYS M FILL M SAVE M 壓力邊界條件