释放梁端约束.docx
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ANSYS释放杆端自由度
（2010-04-2922:
40:
46）
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标签：
杂谈
以前收录整理了下关于在ansys中释放节点自由度的问题。
将整理的发一下，方便建模。
（部分内容来网络资源，从哪查的忘记了。
）
Ansys释放杆端弯矩共3种方法：
一、beam44设置单元option。
二、通过耦合自由度实现弯矩的释放。
三、针对beam188和beam189单元，ansys可以通过endrelease命令针对单元或者节点释放自由度，其本质还是通过额外添加节点，耦合自由度来完成。
其方式为：
endrelease,,30,ball
表示2端杆件截面夹胶大于30度的所有的杆端的自由度都释放。
对于单个杆端节点释放自由度，目前只可以通过GUI的方式实现，ansys帮助原文为FromwithintheGUI,thePickednodeoptiongeneratesanendreleaseattheselectednoderegardlessoftheangleofconnection（angletoleranceissetto-1）.
即选定节点自由度，程序不考虑节点两端的杆件截面的夹角，直接给他释放了。
至于内部的ball，rotx，roty，ux等等选项参照ansys帮助文件。
ball选项为
BALL
—
Createballjoints（equivalenttoreleasingWARP,ROTX,ROTY,andROTZ）.
即为——球铰节点。
相关网络资源：
endrelease,,,ball
该命令的详细解释如下介绍:
定义端点自由度释放
命令：
ENDRELEASE,--,TOLERANCE,Dof1,Dof2,Dof3,Dof4
TOLERANCE---相邻单元的角度容差（度），缺省为20°。
如TOLERANCE=-1则为所选择的所有单元，
并对所选择单元的交点进行自由度释放。
Dof1~Dof4---拟释放的自由度。
可取：
=WARP（缺省）：
使用翘曲自由度；
=ROTX：
释放绕X轴的转动自由度；
=ROTY：
释放绕Y轴的转动自由度；
=ROTZ：
释放绕Z轴的转动自由度；
=UX：
释放X方向的平动自由度；
=UY：
释放Y方向的平动自由度；
=UZ：
释放Z方向的平动自由度；
=BALL：
形成球铰（等于释放WARP,ROTX,ROTY,ROTXZ）。
注：
该命令对所选择的单元和节点进行自由度释放，且仅适用于BEAM188和BEAM189单元。
当相邻单元的连接角度超过设定容差（TOLERANCE）时，进行自由度释放。
BEAM18x单元系列支持“约束翘曲”，但当单元的连接角度
超过一定角度时应释放“翘曲自由度”；同时也可释放其它自由度。
自由度释放实质上是耦合自由度，但由程序自动耦合（程序又指定了新的节点，并进行了单元节点调整，然后建立耦合集），其优点是用户不必在同一位置创建两个节点，然后用CP设置自由度耦合。
自由度释放生成的耦合集可用CPLIST命令查看。
可以通过下面这段命令流来掌握ENDREALSE命令
finish$/clear$/prep7
et,1,beam189$mp,ex,1,2.1e11$mp,prxy,1,0.3
sectype,1,beam,csolid$secdata,0.2
k,1$k,2,10$k,3,15,5$k,4,10,5$l,1,2$l,2,3
latt,1,,1,,4,,1$lesize,all,,,10$lmesh,all
finish$/solu
lsel,s,loc,y,0$esll$sfbeam,all,1,pres,40000
dk,1,all$dk,3,all$allsel
nlist$elist!
可查看节点数为61,并注意10和11单元的节点号
endrelease,,30,ball
NLIST$elist$CPLIST!
自动生成了节点62,并注意11单元的节点号有改变
solve$finish$/post1
etable,m1,smisc,2
etable,m2,smisc,15
plls,m1,m2
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Donotproudofyourgift,celebriteit,andenjoyit.Beproudofyourdecisionandhardworking.
2007-11-3008:
40ansys中使用ENDRELEASE命令创建铰接的耦合规则及示例本文最早发表于网易土木（适用于ansys8.0以后版本，现在11都有了，呵呵）
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（回复0|人气26）
[引用][][编辑]2007-10-0316:
11:
19.0楼主
在创建铰接时，常用的方法有几下几种：
1、BEAM44单元，释放自由度：
KEYOPT。
2、BEAM188／189，ENDRELEASE命令自动创建耦合。
3、手动创建耦合,最万能，但是也最复杂。
在8.0以后，新的ENDRELEASE命令给188单元带来了非常的活力！
但是关于此命令网上的资料却很少。
无论BAIDU还是GOOGLE的结果都只有一页，而且内容含糊不清。
现在我们就来看一下这个命令的用法。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
一、命令格式
在PREP7下：
ENDRELEASE,--,TOLERANCE,Dof1,Dof2,Dof3,Dof4
--：
程序预留位，估计以后还要继续开发
TOLERANCE：
容许角度，以“度”为单位，超过此数值的单元结合处才进行计算。
默认20，输入－1以释放所有单元
Dof1,Dof2,Dof3,Dof4：
需要释放的自由度，如果Dof1为空，默认为翘曲（warping）并且Dof2以及以后参数忽略：
＝》WARP：
释放翘曲自由度
＝》ROTX：
释放X方向转角
＝》ROTY：
释放Y方向转角
＝》ROTZ：
释放Z方向转角
＝》UX：
释放X方向位移
＝》UY：
释放Y方向位移
＝》UZ：
释放Z方向位移
＝》BALL：
创建球铰（等效于释放WARP、ROTX、ROTY、ROTZ）
菜单路径：
MainMenu>Preprocessor>Loads>LoadStepOpts>Other>EndReleases>OnSelectedsetMainMenu>Solution>LoadStepOpts>Other>EndReleases>OnSelectedset
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
二、范例
这里我们将做一个单层厂房的屋架。
包括梁和檩条（由于是范例，适当简化）。
从正上方看是一个4＊4个口。
!
首先准备单元
/prep7
et,1,188$mp,ex,1,1e7$sectype,1,beam,rect$secdata,0.1,0.2
!
然后创建模型
k,1$k,2,5$k,3,,5
l,1,2$lgen,4,1,1,1,5$lgen,5,1,4,1,,5
!
X方向的这些梁是不释放自由度的，必须首先创建！
先不要急着做L，1，3
!
梁从L1到L20,下一个线从L21开始
l,1,3$lgen,4,21,21,1,,5$lgen,5,21,24,1,5
!
这些檩条，每根（线）都是铰接于梁上，需要释放两端自由度。
nummrg,kp
!
合并KEYPOINT，默认容许范围1e-4，以较小编号合并
lmesh,all
!
类型都只有一个，默认就行了。
MESH后就不能MERGEL了
!
接下来ENDRELEASE就行了。
但是为了观察结果，我们给所有关键点都施加铰支约束，通过在梁和檩条上施加力观察弯曲变形的传递，以确定是否达到要求。
dk,ux$dk,uy$dk,uz
endrelease,,,ball
!
通过cplist查看耦合表
!
下面我们对55，29，69，85四个NODE施加Z方向的力，观察变形
f,55,fz,-100$f,29,fz,-100$f,69,fz,-100$f,85,fz,-100
!
下面我们计算并观察变形
/solu$solve
/post1$pldisp
!
适当转动视角，可以注意到：
梁（X）方向上弯矩可以传递，檩条（Y）方向弯矩不能传递。
＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
三、总结
通过实验，我们注意到，对于四条线交于一点的情况，ENDRELEASE命令对于编号最小的线上的单元不改变。
对于编号较大的线上的单元，创建两个新的节点并分别用他们取代两侧单元（本例中的檩条）的节点。
然后将原节点（依然连接在梁上）和两个新节点的进行UX，UY，UZ三个方向上的位移耦合（边线上是2个点耦合）。
由此，连线的创建顺序是很有必要的，将同一类结构一起复制，然后再进行其他结构的复制，LINE的编号上形成了分类，清晰明了，易于以后分析，也不容易出错。
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续：
这篇文章写了后，仔细想了下，其实我的说法是错误的。
正确的说法应该是：
连接到同一个关键点的多条直线（例子中是4条），以其中标号最小的一条为计算基础，何它角度相差20度以下的（例子中是和它平行的）线保持钢结，大于20度的创建耦合。
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