第五章 耦合和约束方程

5.2.1  在给定节点处定义并修改耦合自由度

可用下列方法定义耦合自由度。
命令：CP
GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Coupling / Ceqn︱Couple DOFs
在定义一个耦合节点集之后，通过执行一个另外的耦合操作将更多节点加到耦合集中。用户也可用选择逻辑来耦合所选节点的全部耦合。可用CP命令输入负的节点号来删除耦合集中的节点。要修改一耦合自由度集可用CPNGEN命令。

5.2.2  耦合重合节点

命令：CPINTF
GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Coupling / Ceqn︱Coincident Nodes
操作后弹出图5-1耦合重合节点对话框。

图5-1  耦合重合节点对话框

该对话框包括两个控制项，用户可以选择所有可能的耦合节点自由度（All appropriate）和某一方向的耦合节点自由度；重合节点的容差，用户可以设置该项控制相邻距离为多少节点为重合节点，如容差等于0.0001时，说明只要相邻节点的距离小于或等于0.0001，则程序判断这两个节点为重合节点。
除耦合重复节点外，还可用下列替换方法迫使节点有相同的表现方式。
1）如果对重复节点的所有自由度都要进行耦合，将这些节点合并起来更方便。
命令：NUMMRG
GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Numbering Ctrls︱Merge Items
2）通过在重复节点对之间生成两节点单元来连接它们。
命令：EINTF
GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Modeling︱Create︱Elements︱Auto Numbered︱At Coincid Nd
3）将两个有不相似网格模式的区域连接起来。这项操作使一个区域的选定节点与另一个区域的选定单元连接起来生成约束方程。
命令：CEINTF
GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Coupling/Ceqn︱Adjacent Regions

5.2.3定义更多的耦合集

一旦定义一个或更多耦合集，可用这些方法生成另外的耦合集。
1）使用下列方法以相同的节点号但与已有模式集不同的自由度标记定义新的耦合集。
命令：CPLGEN
GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Coupling / Ceqn︱Gen w/Same Nodes
2）使用下列方法生成与已有耦合集不同节点编号但有相同的自由度标记的新的耦合集。
命令：CPSGEN
GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Coupling / Ceqn︱Gen w/Same DOF

5.2.4列表和删除耦合集

1）列表耦合自由度集。
命令：CPLIST
GUI：Utility Menu︱List︱Other︱Coupled Sets︱All CP nodes selected
2）删除耦合自由度集。
命令：CPDELE
GUI：Main Menu︱Preprocessor︱Coupling / Ceqn︱Del Coupled Sets
这项操作删除全部的耦合集，可以用 CPNGEN 命令和CP命令或相应的GUI操作从耦合集中删除特定的节点。

5.2.5耦合的注意事项

每个耦合的节点都在节点坐标系下进行耦合操作。通常应当保持节点坐标系的一致性。自由度是在一个集内耦合而不是集之间的耦合。不允许一个自由度出现在多于一个耦合集中。在结构分析中，耦合自由度定义的刚体区域有时会引起明显的平衡破坏。不重复的或不与耦合位移方向一致的一个耦合节点集会产生外加力矩但不出现在反力中。