筆者在做一個風(fēng)機(jī)有限元方面的項目時，遇到了一個問題：彎矩和扭矩如何添加?一般我們在有限元分析界面上看到的是均布力和集中力控件，沒有直接添加扭矩和彎矩的控件.查閱相關(guān)資料，有下述方法可以解決這個問題：

　　1.將矩轉(zhuǎn)換成一對的力偶，直接施加在對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上面。

　　2.在構(gòu)件中心部位建立一個節(jié)點(diǎn)，定義為mass21單元，然后跟其他受力節(jié)點(diǎn)耦合，形成剛性區(qū)域，就是用cerig命令。然后直接加轉(zhuǎn)矩到主節(jié)點(diǎn)，即中心節(jié)點(diǎn)上面。

　　3.使用mpc184單元。是在構(gòu)件中心部位建立一個節(jié)點(diǎn),跟其他受力節(jié)點(diǎn)分別形成多根剛性梁，從而形成剛性面。最后也是直接加載荷到中心節(jié)點(diǎn)上面，通過剛性梁來傳遞載荷。

　　4.通過rbe3命令。該方法與方法2很接近。

　　5.基于表面邊界法：主要通過定義一個接觸表面和一個目標(biāo)節(jié)點(diǎn)接觸來實現(xiàn)，彎矩荷載可以通過在目標(biāo)節(jié)點(diǎn)上用%26ldquo;F%26rdquo;命令施加。

　　對于方法1，通過轉(zhuǎn)換為集中力或均布力，比如施加扭矩，把端面節(jié)點(diǎn)改成柱坐標(biāo)，然后等效為施加環(huán)向的節(jié)點(diǎn)力;而施加彎矩，可以將力矩轉(zhuǎn)化為端面的剪切均布力;但這種方法比較容易出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象;

　　方法2，定義局部剛性區(qū)域，施加過程venture講的很詳細(xì)，這里就不在贅述。根據(jù)他的例子，我在下面給出了一段命令流。該方法有個不足，它在端面額外的增加了一定的剛度，只能適用于小變形分析。

　　方法3，相對方法2來說，采用剛性梁單元，適用范圍更廣一些，對于大應(yīng)變分析也能很好的適用。但在小應(yīng)變分析下，方法2和方法3沒有什么區(qū)別。

　　方法4，定義一個主節(jié)點(diǎn)，施加了分布力面，應(yīng)該說跟實際比較接近一點(diǎn)，但端面的結(jié)果好像不是很理想，結(jié)果有點(diǎn)偏大，在遠(yuǎn)離端面處的位置跟實際很符合。

　　方法5，它具體的受力形式有如下兩種：

　　剛性表面邊界(Rigid surface constraint)-認(rèn)為接觸面是剛性的，沒有變形，和通過節(jié)點(diǎn)耦合命令CERIG比較相似;

　　分布力邊界(Force-distributed constraint)-允許接觸面的變形，和邊界定義命令RBE3相似。

　　使用這種方法，需要用KEYOPT(2) = 2打開接觸單元的MPC(多點(diǎn)接觸邊界)算法

　　A

　　思路1：矩或扭矩說白了就是矩，所謂矩就是力和力臂的乘積。

　　施加矩可以等效為施加力;

　　思路2：直接施加彎矩或扭矩，此時需要引入一個具有旋轉(zhuǎn)自由度的節(jié)點(diǎn);可以選擇單元21，或者184

　　A轉(zhuǎn)矩一般有三種施加的方法:

　　第一種,將矩轉(zhuǎn)換成一對一對的力偶,直接施加在對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上面.

　　第二種,在構(gòu)件中心部位建立一個節(jié)點(diǎn),定義為MASS21單元,然后跟其他受力節(jié)點(diǎn)藕荷,形成剛性區(qū)域,就是用CERIG命令.然后直接加轉(zhuǎn)矩到主節(jié)點(diǎn),即中心節(jié)點(diǎn)上面

　　第三種,使用MPC184單元.是在構(gòu)件中心部位建立一個節(jié)點(diǎn),跟其他受力節(jié)點(diǎn)分別形成多根剛性梁,,從而形成剛性面.最后也是直接加載荷到中心節(jié)點(diǎn)上面,通過剛性梁來傳遞載荷.

　　上面三種方法計算的結(jié)果基本一致,我做過實驗的.

　　只不過是后兩種情況都是形成剛性區(qū)域,但是CERIG命令是要在小變形或者小旋轉(zhuǎn)才能用,只支持靜力,線形分析.

　　而第三種方法適用多種情況,不僅支持大應(yīng)變,還支持非線形情況.