规定刚体运动

在瞬态模拟中，可以通过规定对应的网格运动的规律，对固体结构的刚体运动进行建模。可以定义空间中结构的刚性旋转、平移或轨迹。计算固体位移时，Simcenter STAR-CCM+ 会考虑由固体结构加速度所产生的惯性力而导致的弹性变形。

要定义刚性运动：
  1. 右键单击工具 > 运动节点并添加以下运动之一。根据选定的运动类型，指定相关运动设置，如旋转速率和轴或对象轨迹。
    运动类型运动设置
    旋转 要对围绕固定轴的刚性旋转建模，可指定旋转轴和旋转速率或旋转角度。当固体应力模型处于活动状态时，定义旋转轴方向和原点的任何表达式均须与时间无关。

    请参见规定旋转和平移。
    平移 要沿固定方向对刚性平移建模，可指定平移速度和固体平移方向。请参见规定旋转和平移。
    旋转和平移 要对旋转和平移组合建模，可定义这两种运动的详细信息。
    轨迹 要定义固体结构在空间中的轨迹，可使用场函数。固体应力区域不支持基于表的轨迹。请参见规定沿指定轨迹的运动规律。
    有关可用设置的更多信息，请参见刚体运动模型参考。
  2. 如果需要，定义任何叠加运动。例如，可以相对于一个旋转运动定义另一个旋转运动。


    有关说明，请参见叠加额外的刚体运动和在轨迹运动上叠加运动。
    对于叠加运动，Simcenter STAR-CCM+ 根据 Eqn. (4874) 和 Eqn. (4876) 计算总网格速度和加速度。
要将运动分配给固体区域：
  1. 选择区域 > [固体区域] > 物理值 > 定义运动节点，并使用运动属性选择相关运动。
对正在移动的固体定义负载和约束时，以下项适用：
  • 始终相对于坐标系定义约束，该坐标系遵循预先指定规律的固体运动。
  • 可以在基准坐标系中（例如，适用于重力负载）或遵循固体运动的坐标系中定义体、面和点负载。
要定义遵循固体运动的坐标系：
  1. 创建局部坐标系。根据负载或约束需要，选择笛卡尔、球或圆柱。有关说明，请参见创建局部坐标系。
  2. 选择相关工具 > 运动 > [刚体运动]节点，并将被管理的坐标系设为已创建的局部坐标系。
要在此坐标系中定义负载和约束：
  1. 根据负载或约束的类型，使用以下某一方法：
    负载类型方法
    体负载
    1. 按照应用机械负载中所述，定义体负载。
    2. 选择 [固体区域] > 物理值 > 体负载节点，并将坐标系设为移动的局部坐标系。
    面、曲线或点负载
    1. 按照施加机械负载中所述，定义面、曲线或点负载。
    2. 选择区域 > [段] > [段] > 物理条件 > 固体应力负载节点，并根据需要设置方法。
    3. 展开 [段] > 物理值节点。对于拖曳、力或生产线负载值，将坐标系设为移动的坐标系。

      使用压力方法指定的负载始终在遵循固体运动的坐标系中定义。
    面、曲线或点约束
    1. 按照施加约束中所述，定义面、曲线或点约束。
    2. 选择区域 > [段] > [段] > 物理条件 > 固体应力约束节点，并根据需要设置方法。
    使用固定或法向位移方法指定的约束自动在遵循固体运动的坐标系中定义。使用位移方法时：
    1. 选择 [段] > 物理值 > 位移节点，并将坐标系设为移动的局部坐标系。
Simcenter STAR-CCM+ 还可用于定义相对于 6 自由度体运动的旋转和平移。“流体结构相互作用的应用”上下文中介绍了此类运动（请参见Fluid-Structure Interaction General Workflow）。对于固体专用模拟，可以使用类似的设置。但是，仅当模拟包含具有 DFBI 运动的区域时，才能定义 6 自由度体（请参见动态流体相互作用）。
注如果正在运行准静态分析（即激活固体应力求解器的静态分析模式），则忽略变形引起的惯性项，而刚性加速度对结构负载有贡献。