HyperWorks进阶教程：OptiStruct的约束及载荷

Optistuct作为一款通用的有限元结构求解器，支持各种类型的约束和载荷。目前支持的织与载荷类型有固定约束、强制位移、集中力、离心力、压强、温度、转矩以及重力等。

3.6.1 固定约束/强制位移

固定约束用于模拟结构不会发生运动的点线面上，比如房屋地基一般不会发生运动，机床安装点不会相对于地面运动，悬臂梁固定端不会发生运动。固定约束一般施加到节点上，可以约束节点完全固定不动，也可以约束节点的部分自由度。需要注意的是，实体单元节点只有3个平移自由度，壳单元节点有3个平动自由度及3个转动自由度。

Optistuct使用 SPC(单点约束)卡片来模拟固定约束，卡片格式见表3-14。

其中，GID为节点编号;C为约束的自由度，1-3为平移自由度，3-6为转动自由度:D为该自由度上的位移，如果为0则为圆定约束，如果不为0则为强制位移。HperMesh中通过Anbieonstraints工具创建约束或强制位移。

3.6.2 集中力

集中力是加载到一个节点或节点集上的力载荷，Optistuct可通过FORCE、FORCEI、FORCE2卡片施加集中力。现实生活中结构都是沿着某条线或者某个面上受力，不存在绝对的一个点上受力的情况，因此有限元中通常也是将合力施加到一系列点上来模拟结构受力情况。比如结构受力面上有10个点，合力为250N，需要将合力除以10，分别加载到各个点上，即每个点上加载25N。也可以使用RBF3单元将受力点抓起来，然后将250N合力直接加载到RBE3中心点上。FORCE卡片格式见表3-15。

其中，GID为节点ID;GSETID为节点集ID;F为施加的载荷大小;N1、N2、N3为方向向量;CID 为 N1、N2、N3 所定义的局部坐标系，如果 CID为空，则为全局坐标系。需要注意的是，如果向量(N1，N2，N3)的幅值不为零，该幅值将会放缩载荷F值，即实际施加的载荷为

f= FN

3.6.3 压强

现实生活中存在作用于表面的载荷，如水坝受到的水压、飞机机翼上受到的气压。对于此类压力，OptiStrct通过PLOAD、PLOAD1、PLOAD2以及PLOAD4卡片来施加。表3-16为最常用的PLOAD4 卡片格式。

其中，EID为受压力作用的单元编号;P1、P2、P3和P4表示面网格四个节点上的压强大小如果不设置 P2、P3、P4，则默认情况下P1=P2=P3=P4;(N1，N2，N3)为方向向量;CID为N1、N2、N3所在的局部坐标系，如果为空，则为全局坐标系。HyperMesh中通过 Analysis->pressures 工具来施加压强载荷

本篇内容取自HyperWorks进阶教程系列的《OptiStruct结构分析与工程应用》，版权归原作者所有，如有侵犯您的权益，请及时联系我们，我们将立即删除。