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警示:静力学分析中慎用连接副 Joint !

11月前浏览201
    连接副(Joint)一般被看做接触关系的简化,因为线性属性,计算效率高,被广大分析工程师频繁使用。

    在刚体动力学分析中,广泛使用连接副基本没什么问题,因为往往我们只关注运动关系和力的传递,并不关注变形和应力。

    但在静力学分析中,我们既关注力的传递,更关注变形和应力。所以我一直提醒学员,静力学分析中一定要慎用连接副。不知道有多少人能听进去。

    作为一个严肃的仿真工程师,我一直传递的分析理念:分析做错了还不如不做,不做尚存忌惮,做错反而信以为真。
01      

     

本文内容简介    


     

     

     
本文对一个结构进行仿真对比分析:
    1)使用旋转副+摩擦接触;
    2)使用回转副+平移副(默认属性);
    3)使用回转副+平移副(修改属性);
    通过横向对比分析结果,表明:用连接副有时候对,有时候不对。其实大部分用户使用连接副时,只考虑了运动关系的等效,这显然是不够的。
02      

     

案例对比实战    


     

     

     
    分析模型如下图所示,定义三个回转副,滑块和长杆的关系有两种定义方式:1)摩擦接触;2)平移副。
1)摩擦接触

    长杆横向位移为:-3.7mm:

    回转副反力如下图所示:

2)平移副(默认属性)


    长杆横向位移为:-1.55mm:

    回转副反力如下图所示:

3)平移副(修改属性)

    长杆横向位移为:-1.59mm:

    回转副反力如下图所示:
4)以上平移副选择的移动范围是长杆的9个面,细心的读者可能意识到,移动范围可以只选择长杆上和滑块重合的局部面。如果读者有兴趣,可以找个类似的案例试一试。我先说答案:也还是对不上。
5)以上平移副的公式化属性为MPC,善于思考的读者可能意识到,公式化改为拉格朗日乘数试一试。如果读者有兴趣,可以找个类似的案例试一试。我先说答案:也还是对不上。  
03      

     

总结    


     

     

     

    在静力学分析中,当关注变形和应力时,请慎用连接副。如果你没有看到这篇文章,可能你会一直犯错而不知。

    做分析就是这样,犯的错,往往一直发现不了!那么用错误的分析来指导设计,屁都不是!!

来源:博集华仿
静力学试验ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2025-11-08
最近编辑:11月前
博集华仿
硕士 致力于推广工程仿真技术
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