《Rbe与Rbe单元的区别》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Rbe与Rbe单元的区别（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Rbe2 和 Rbe3 的区别 与应用 Rbe2， n 个从节点与 1 个主节点建立刚性连接 Rbe3， n 个主节点， 1 个从节点，建立柔性连接 针对不同的求解器，对两种单元的使用方法和区别进行讨论。 1. Radioss 测试例题如下。 模型如图所示： 弹性模量： 2e5 MPa 泊松比： 0.3 厚度： 1 mm 边界条件：左右平板的两边约束，约束自由度为 123456 加载：在中心位置 X 正向， 1000 N 1.1 刚性连接 （ rbe2） 建立上图所示的模型，两板之间创建刚性单元 Rbe2 连接。计算结果如下 。 10 10 可以看到，两边节点之间是完全刚性的连接， rbe2
2、单元完全没有变形。 应力分布情况为 从结果可以说明，刚性单元一旦建立，从节点之间将不存在相对位移。对于结构而言，在刚性单元区域，增加了结构的刚度。力加在从节点上与加在主节点上，结果一致。 1.2 柔性连接 （ rbe3） 将上面的例题刚性单元 rbe2 换成 rbe3 单元，计算结果如下 这是在完全约束下，即主节点自由度与从节点自由度约束为 6 个自由度 。Rbe3 单元允许节点之间有相对位移，并且从节点载荷将按照 各主节点的权重分配给主节点。 应力分布情况如下所示。 1.3 分布力加载 我们认为， rbe3 单元的用途是将加载的力按照加权的方式分配到各个主节点上，如果此假设成立，则上述例题采
3、用均布力加载，得到的结果将是一致的。有鉴于此，在左平板及右平板分别加载 500N 的力，得到位移的分布情况如下。 与 rbe3 加载对比如下 结果完全一致。 应力分布对比如下所示。 结果完全一致。 1.4 扭矩加载 上述情况为施加力的作用下判断 rbe2 与 rbe3 单元的区别，为了进一步确定单元的性质，测试扭矩作用下的性质。 模型形式如下。 弹性模量： 2e5 泊松比： 0.3 模型尺寸：内径 10 mm，外径 20 mm，高 20 mm 约束：外部约束 123456 自由度 加载：圆周中心加载 100000N.mm 的扭矩。 Rbe3 单元计算结果 位移分布情况 应力分布情况 为了进一步
4、确定圆柱受力情况，在圆柱内部加载圆周切向力。 结果如下所示。 位移分布情况如下。 应力分布情况如下 : 从施加扭矩的测试结果可以看出，采用 rbe3 单元与直接在模型节点上施加切向力结果保持一致。 1.5 小结 Rbe2 单元为刚性单元，主节点与从节点之间构成刚体单元，主节点与从节点之间无相对以位移，从节点与从节点之间无相对位移。 Rbe3 单元为柔性单元，多个主节点与单个从节点构成连接关系。主节点的运动方式决定从节点的运动方式。 加载时为避免应力集中，在加载区域采用 rbe2 单元构建刚性单元。在该单元区域内表现为刚性。对模型而言，在局部将增加刚性。 加载时为避免应力集中，在加载区域采用 r
5、be3 单元构建柔性加载区域。施加荷载施加于 rbe3 单元的从节点上，载荷 将以加权形式分布于主节点 。 各主节点之间有相对位移，对结构不会增加局部刚度。 影响载荷分布的是权系数，与主从节点的相对位置无关。 加载扭矩情况下， rbe3 单元从节点的扭矩将以加权形式分布于主节点。影响载荷分布的是权系数，与主从节点的相对位置无关。对于实体单元创建 rbe3 单元施加扭矩，系统将扭矩换算成切向力施加于相关节点，力的大小与权系数有关。同时， rbe3 单元自由度需约束扭转自由度。 在对结构施加均布载荷的情况下，采用 rbe3 单元更加合理 。在需要刚性连接的时候采用 rbe2 单元。 Rbe2 单元
6、的选用，将对结构产生附加的刚度，所以要慎用。 螺栓孔处，连接螺栓，螺栓孔周围以刚性单元 rbe2 进行连接，因为螺栓孔与螺栓紧密连接，螺栓的运动方式与螺栓孔周围结构的运动方式应该保持一致。螺栓周围的受力情况 一般难以计算清楚。 对于约束，如果有很多点需要进行约束，而为了简化模型，可以创建这些节点之间的刚性连接，约束主节点即可。 2. Abaqus 2.1 扭矩加载 模型及加载情况与 1.4 章节的模型完全一致。求解器调用 Abaqus6.9-3。 位移分布情况 应力分布情况 位移与应力分布情况完全一致。也就是说， Abaqus 求解器中的 rbe3 单元与Radioss 求解器 中的 rbe3 单元的性质完全一致。 3. ANSYS 刚性单元，或定义刚性区域，单元类型为 CERIG 格式： CERIG, MASTE, SLAVE, Ldof, Ldof2, Ldof3, Ldof4, Ldof5 UI 操作 Main MenuPreprocessorCoupling / CeqnRigid Region Surface effect 154 element
