ANSYS15.0教程：耦合自由度生成

与自由度约束模型中确定的节点一样，耦合可以建立节点间的位移关系。

耦合是使一组节点具有相同的自由度。一般有如下特点。

●每次耦合设置只能对一个自由度标识，如UX、TEMP等。

●可同时对任意节点数进行耦合。

●耦合设置中任意实际的自由度方向在不同的节点上可能是不同的。

●耦合设置只将主自由度保留在分析矩阵中，而其他从自由度将被删除。

●对进行过耦合自由度设置的节点进行加载时，荷载将作用在主自由度上。典型的耦合自由度应用有下列3种。

●模型命令对称性时用于施加对称性条件。由于结构的对称性，某些平面分析过程中始终保持在一个平面内，即可进行耦合。

●在两个重合节点间形成销、铰链、万向节、滑块连接等。如为了模拟铰链，将同一个位置的两个不同节点的称动自由度耦合起来，而不耦合转动自由度，即形成铰链。

●模拟无摩擦的界面。如果两个界面上节点一一对应，两表面保持接触，可忽略摩擦且分析是几何线性的，则可通过仅耦合垂直于界面的自由度来模拟接触。使用耦合自由度模拟无摩擦的界面的方法分析仍然是线性的、无间隙收敛性问题等优点。

耦合定义方法如下。

在选定的节点处生成面并修改耦合自由度集，可以在主菜单选择Preprocessor＞Coupling/Ceqn＞Couple DOFs命令，选择要耦合的节点单击OK按钮，弹出图5-7所示的Define Coupled DOFs对话框，用户根据需要依次进行设置即可。

也可以采用CP命令来进行操作。命令的详细方法见APDL专题。

修改已有的耦合自由度集。(www.xing528.com)

在主菜单中选择Preprocessor＞Coupling/Ceqn＞Coincident Nodes命令，弹出如图5-8所示的Couple Coincident Nodes对话框。

图5-7 Define Coupled DOFs对话框

图5-8 Couple Coincident Nodes对话框

用户输入要设定的容差值单击OK按钮即可。

一旦有了一个或多个耦合集，用户可以使用相同的节点号但不同的自由度标识符的耦合集。路径如下。

在主菜单选择Main Menu＞Preprocessor＞Coupling/Ceqn＞Gen w/Same Nodes命令，弹出图5-9所示的Generate Coupled DOF Sets w/Same Nodes对话框，根据提示完成操作即可。

图5-9 Generate Coupled DOF Sets w/Same Nodes对话框

相应的，也可以从已有的耦合自由度集生成新的耦合自由度集，新生成的耦合集与已有的耦合集具有相同的自由度标识符但不同的节点号，方法如下。

在主菜单选择Main Menu＞Preprocessor＞Coupling/Ceqn＞Gen w/Same DOF命令，弹出图5-10所示的Generate Coupled DOF Sets w/Same DOF对话框，根据提示完成操作即可。