关于ANSYS施加对称约束条件和反对称约束条件

关于ANSYS施加对称约束条件和反对称约束条件

关于施加对称约束条件和反对称约束条件。在ANSYS里，施加对称约束条件和反对称约束条件的GUI分别为：

MainMenu>reprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Antisymm B.C.>On Nodes
MainMenu>reprocessor>Loads>DefineLoads>Apply>Structural>Displacement>Symmetry B.C.>On Nodes

相应的命令操作为：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θ，Z为Φ（坐标系为球坐标系或者环坐标系）。

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。
图1很好的解释了上面的定义：对称面的法向为X，所以，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。

图2是施加反对称边界条件的说明：对称面的法向为X，所以，如果你在对称面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。

图3举了个分别施加对称约束条件和反对称约束条件的例子。通过上面的解释，我们能很清楚地得知在对称面处节点的约束情况。

那现在有2个问题：
1）对于2-D，如果对称面的法向为X，那么施加约束对称约束条件后，约束为？UX肯定的有的，但别忘了还有ROTZ。同理，如果对称面的法向为Y，那么节点约束应该有UY, ROTZ。其中ROTZ就是对称面内的旋转。

但是如果施加的是反对称约束条件，当对称面的法向为X时，为什么节点的约束只有UY？没有ROTX？当对称面的法向为Y时，为什么节点的约束只有UX？没有ROTY？

2）施加对称约束条件和反对称约束条件的目的除了建模方便和减少计算量外，还有别的吗？