機能
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剛体連結と同様に、任意節点(従属節点 -Slave Nodes- )の自由度を主節点(Master Node)に従属させる機能であり、本機能を通じて従属節点ごとに重み係数を与えたり、異なる自由度に対して相関関係を設定することができます。
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並進変位の拘束方程式 (1)
回転変位の拘束方程式 (2)
ここで,
：拘束節点 m のM方向の並進変位
：独立節点 i の I 方向の並進変位
：拘束節点 m のM方向を中心とした回転変位
：独立節点 i のI 方向を中心とした回転変位
：自由度間の相関を定義する係数
拘束式(1)または(2)において任意の節点と任意の自由度を拘束することができるため、その適用範囲はかなり広範囲です。拘束式は、全体座標系で定義された自由度に適用されます。
図.1 はソリッド要素で構成された3-D構造と板要素で構成された薄板の間に連結がなされた応用例を示しています。ソリッド要素は回転自由度に対する剛性を持たないため、連結された板の回転挙動を拘束することができません。連結部分の回転自由度が式(3)を使用して拘束されれば、板要素は一般的に連結に対して垂直に挙動するでしょう。
図1 拘束方程式の適用例
- 拘束式と剛体連結を混同しないようにしなければなりません。剛体連結は、多数の節点が単一節点の動きに従属する条件です。一方、拘束式による拘束条件は、単一節点が多数の独立節点の動きに従属する条件です。
経路
メインメニュー：[境界条件] タブ > [その他] グループ > [線形拘束条件]
入力
線形拘束条件 ダイアログボックス
境界グループ名
入力した境界条件を含む境界グループを選択します。グループ指定が不要な場合は、"デフォルト"を選択します。境界グループを追加生成または修正するには、 ボタンをクリックして「境界グループの定義」ダイアログボックスを呼び出します。
オプション
追加/変更：任意の節点を従属節点に新規していしたり、既存の従属関係を変更する場合に指定
削除：任意節点の従属関係を削除する場合に指定
タイプ
拘束式を付与する方法は二つあります。明示的な方法は、上記の式(1)または(2)のDOFと係数をすべて直接入力して拘束式を生成する方法です。そして、加重変位方法は、拘束節点の動きを独立節点の平均変位と同じにする方法です。これら2つはすべて以下に要約されています。
明示的
- 拘束条件節点を選択し、DOF（多重選択不可）を選択します。
- 独立節点およびDOF選択（多重選択不可）、入力係数（または） ( or
)
独立節点に関する情報は繰り返し入力することができ、このプロセスを通じて上記の式(1)または(2)が生成されます。
加重変位
- 拘束条件節点を選択します。
- 拘束節点および独立節点に共通して適用するDOF（多重選択許容）を選択します。
- 各独立節点を選択し、重み付け因子を入力します。 .
独立節点に関する情報を繰り返し入力することができ、次の拘束式が生成されます:
or
ここで、Sは重量因子の和(). です。 この方法は、並進変位と回転変位の結合をもたらすものではありません。
明示的タイプの場合
拘束節点/自由度(DOF)
節点：他の節点に制限されている節点を選択します。
DOF：拘束条件節点の自由度を割り当てます。
独立節点/自由度(DOF)
節点：拘束節点の変位を計算するために使用する節点を選択します。
DOF：独立節点の自由度を割り当てます。
係数：独立節点の変位に対する自由度の相関関係を定義する係数です。
1
変換 DOF (DX , DY または DZ)と回転 DOF (RX , RY または RZ)が互いに拘束されるとき、係数は長さ単位によって自動的に変更されます。
2
一般的に割り当てられた DOF は、グローバル軸に沿っています。しかし、節点座標軸が拘束された節点に割り当てられるとき、DOF はローカル軸に基づきます。
加重変位タイプの場合
拘束節点/自由度(DOF)
節点：他の節点に拘束されている節点を選択します。
DOF：拘束条件節点の自由度を割り当てます。
独立節点/自由度(DOF)
節点：拘束節点の変位を計算するために使用する節点を選択します。
重量：自由度間の相関関係を定義する重み付け因子です。
一般的に割り当てられた DOF は、グローバル軸に沿っています。しかし、節点座標軸が拘束
された節点に割り当てられるとき、DOF はローカル軸に基づきます。
[例] グローバル軸に沿って配置されていない 2 つの節点の並進変位を拘束する方法
方法 1. 節点座標軸を使用
節点座標軸がグローバルから30˚の角度で節点にあらかじめ割り当てられた場合、係数は単純に１になります。
方法 2.手動で係数を割り当てる方法
節点座標軸が割り当てられていない場合、ユーザーは 2 つの節点の位置を考慮した係数を計算する必要があります。ここで、x2 の場合「cos30/cos30」、y2 の場合「sin30/con30」、y1 の場合「sin30/cos30」のような係数は、次の関係によってそれぞれ計算されます。
ここで,
：拘束節点 1の X方向並進変位
：独立節点 2の X方向並進変位
：独立節点 1の Y方向並進変位
：独立節点 2の Y方向並進変位