需要转动或力矩载荷时,控制节点的位置才是重要的。如果用户定义了控制节点,ANSYS程序只在控制节点上检查边界条件,而忽略其它节点上的任何约束。 注意 --当前的接触向导不支持生成控制节点。用户可以在接触向导外定义控制节点。 5.4.7.2 基本图元
用户可以使用基本几何图元,如圆、圆柱、圆锥、球,来模拟目标面(它需要实常数来定义半径)。也可以组合图元与一般的直线、抛物线、三角形和四边形来定义目标面。
5.4.7.3 单元类型和实常数
在生成目标单元之前,首先必须定义单元类型(2维的TARGE169单元,或3维的TARGE170单元)。
命令: ET
GUI:main menu>preprocessor>Element Type> Add/Edit/Delete 随后必须设置目标单元的实常数。 命令: Real
GUI:main menn>preprocessor>real constants
对于 TARGE169 单元和 TARGE170 单元,仅需设置实常数R1和R2(如果需要的话)。关于目标单元、单元形状、实常数的完整描述,参见《ANSYS Elements Reference》中TARGE169单元和TARGE170单元的论述。
注意 --只有在使用直接生成法建立目标单元时,才需要指定实常数R1、R2。另外除了直接生成法,用户也可以使用ANSYS网格划分工具生成目标单元,下面解释这两种方法。
5.4.7.4 使用直接生成法建立刚性目标单元
为了直接生成目标单元,使用下面的命令和菜单。 命令: TSHAP
GUI:main menu>preprocessor>modeling-create>Elements> Elem Attributes
随后指定单元形状,可能的形状有:
直线(2D) 抛物线(2-D) 顺时针的圆弧(2-D) 反时针的圆弧(2-D) 圆(2-D) 三角形(3-D) 圆柱(3-D) 圆锥(3-D) 球(3-D)
控制节点(2-D和3-D)
一旦用户指定目标单元形状,所有以后生成的单元都将保持这个形状,除非用户指定另外一种形状。
注意 --不能在同一个目标面上混合2D和3D目标单元。
注意 --不能在同一个目标面上混合刚体目标单元和柔体目标单元。在求解期间,ANSYS对具有下伏单元的目标单元指定为可变形状态,而对没有下伏单元的目标单元指定为刚体状态。如果删除柔性表面的下伏单元的一部分,在求解时会出现一个错误。
用户可以用标准的ANSYS直接生成技术生成节点和单元。参见《ANSYS Modeling and Meshing Guide》§9。
命令: N E
GUI:main menu>preprocessor> modeling- create>nodes main menu>preprocessor> modeling- create>Elements 在建立单元之后,可以通过列表单元来验证单元形状。 命令: ELIST
GUI:utility menu>list>Elements>Nodes+Attributes
5.4.7.5 使用ANSYS网格划分工具生成刚性目标单元
用户也可以用标准的ANSYS网格划分功能让程序自动地生成目标单元。ANSYS程序会基于体模型生成合适的目标单元形状,而忽略 TSHAP 命令的选项。
为了生成一个控制(Pilot)节点,使用下面的命令或GUI路径: 命令: KMESH
GUI:main menu>preprocessor>meshing-mesh>keypoints 注意 : KMESH 总是生成控制节点。
为了生成一个2D刚性目标单元,使用下面的命令和GUI路径。ANSYS在每条线上生成一条单一的线,在B-样条曲线上生成抛物线线段,在每条圆弧和倒角线上生成圆弧线段,参见 图5-2 。如果所有的圆弧形成一个封闭的圆,ANSYS 生成一个单一的圆,参见 图5-3 。但是,如果围成封闭圆的弧是从外部输入(如IGES)的几何实体,则ANSYS可能无法生成一个单一的圆。
命令: LMESH
GUI:main menu>preprocessor>meshing-mesh>lines
图5-2 ANSYS几何实体和相应的刚性目标单元
图5-3 从圆弧线段生成单一的圆
为了生成3D的目标单元,使用下面的命令或GUI路径。
命令: AMESH
GUI:main menu>preprocessor>-meshing-mesh>Areas
如果实体模型的表面部分形成了一个完整的球、圆柱或圆锥,那么ANSYS程序通过 AMESH 命令,自动生成一个基本3D目标单元。因为生成较少的单元,从而使用户分析计算更有效率。对任意形状的表面,应该使用 AMESH 命令来生成目标单元。在这种情况下,网格形状的质量不重要。而目标单元的形状是否能较好地模拟刚性面的表面几何形状显得更重要。
在所有可能的面上,推荐使用映射网格。如果在表面边界上没有曲率,则在网格划分时,指定那条边界分为一份。刚体TAREG169单元总是在一根线上按一个单元这样来分网,而忽略 LESIZE 命令的设置。缺省的单元形状是四边形。如果要用三角形目标单元,应用 MSHAPE ,1。 图5-4 示出任意目标面的网格布局。 下面的命令或GUI路径,将尽可能地生成一个映射网格(如果不能进行映射,它将生成自由网格)。
命令: MSHKFY ,2
GUI:main menu>preprocessor>-meshing-mesh>-Areas-Target Surf
图5-4 任意目标面的网格布局
如果目标面是平面(或接近平面),用户可以选择低阶目标单元(3节点三角形或4节点四边形单元)。如果目标面是曲面,用户应该选择高阶目标单元(6节点三角形或8节点四边形单元)。为此在目标单元定义中设置KEYOPT(1)=1。 注意 --低阶单元致使获取穿透和间隙时CPU的开销较小;但是,分网后的面可能不够光滑。高阶单元则在获取穿透和间隙时CPU的开销较大;但是需要较少的单元就可以离散整个目标曲面。
注意 --如果通过程序分网( KMESH 、LMESH、ESURF 命令)来建立目标单元,则忽略 TSHAP 命令,而ANSYS自动选择合适的形状。

