对称边界条件与非对称边界条件

1、ANSYS中施加对称约束条件和反对称约束条件的理解一、如何施加对称或者反对称约束？1、 在ANSYS中，施加对称约束条件和反对称约束条件的GUI分别为：MainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Dis placement>Antisymm BC>On NodesMainMenu>Preprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Dis placement>Symmetry BC>On

2、 Nodes2、在ANSYS中，施加对称约束条件和反对称约束条件的命令操作为：DSYM，Lab，Normal，KCN其中：Lab为对称的方式：正对称（Lab=SYMM ）或反对称（Lab=ASYM ）。Normal为对称面在目前坐标系统（KCN ）的法线方向 Normal= （ X、Y、Z）。当坐标系为非笛卡儿坐标系时，X代表R, Y代表9, Z为（坐标系为球坐标系或者环坐标系）。二、什么是对称或者反对称约束？1、 对称边界条件在结构分析中是指： 不能发生对称面外（out-of-plane） 的移动（translations）和对称面内（in-plane）的旋转（rotations）。这句话可

3、以理解为：在结构中施加对称条件为指向边界的位移和绕边界 的转动被固定。例如，若对称面的法向为X，如果你在对称面上的节点上施加了对称边 界条件，那么：1） 不能发生对称面外的移动 导致节点处的UX （法向位移）为0。2）不能发生对称面内的旋转 导致ROTZ，ROTY （绕两个切线方向的 转角）也为0。2、 反对称边界条件在结构分析中是指：不能发生对称面（out-of-plane） 的移动（translations）和对称面外（in-plane）的旋转（rotations）。这句话可以理解为：在结构中施加反对称条件为平行边界的位移和绕垂 直边界的转动被固定。例如，若对称面的法向为X，如果你在对称面

4、上的节点上施加了反对称 边界条件，那么：1） 不能发生对称面的移动导致节点处的UY，UZ （切向位移）为0。2）不能发生对称面外的旋转导致 ROTX （绕法线方向的转角）也为0。三、设置对称或者反对称约束的目的为了建模方便和减少计算量四、2D对称或者反对称问题1、 首先需要明确的是：如果使用2D实体单元，由于都只有 Ux和 Uy两个自由度，无论对称还是反对称约束，都不可能去约束转角自由度。同样的，如果是3D问题，但是采用实体单元建模，也不可能去约 束转角自由度，只有在使用了梁单元 （2D或3D）或壳体单元的情况， 才可能约束转角自由度。2、 对于2D问题，建模平面平行于总体坐标系的XOY平面，

5、2D问题的对称平面实际上是通过 2D建模平面中的对称线并垂直于2D建模平面的一个平面，其两个切线一个在2D平面中，即该对称线，另一个垂直于2D建模平面；其法线在2D建模平面中，与对称线垂直。 因此，对于2D平面中对称和反对称条件的设置应为：（1）对称条件：沿对称线法向的位移和绕对称线的转角为零；（2）反对称条件：沿对称线的位移和在建模平面内的转角为零。此外仍需注意，根据前一点所述，如果只定义2D实体单元，则没有转角的条件；如果定义了 2D梁单元，才有转角的条件。五、对称面与任一坐标轴面不平行时如何处理？设置对称或反对称条件，可以直接使用ANSYS在施加位移约束部分提供的Symm和Anti-symm