ANSYS經典三種局部結構耦合約束方法介紹（重點介紹RBE3）

Infiniteelements

2023年8月28日 14:34

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局部結構耦合約束方法一般有三種，局部剛性方法（CERIG），節(jié)點耦合方法（CP），還有一個就是今天要重點講述的載荷傳導方法（RBE3）。這三種方法是有一些區(qū)別的，下面具體介紹一下。

一、局部剛性方法（CERIG）

局部剛性方法（CERIG）筆者之前的文章詳細介紹過，并給出了具體算例。此方法是將一個master節(jié)點和多個slave節(jié)點耦合成一個剛性區(qū)域。約束或載荷施加到master節(jié)點上，因為剛性區(qū)域不產生形變，所以整個剛性區(qū)域就會被約束，或者產生整體位移。

二、節(jié)點耦合方法（CP）

筆者認為節(jié)點耦合CP命令是三種方法中使用最繁瑣，當然也是最強大的命令。CERIG和RBE3可以認為是CP命令特殊場合的簡化使用。CP命令可以按照一個邏輯耦合節(jié)點之間的自由度，可以是一個規(guī)律，一個公式，非常靈活。配合彈簧單元的使用，可以說只要有足夠的耐心，CP命令可以實現任何的結構耦合需求。

三、載荷傳導方法（RBE3）

前兩種方法是比較常見的方法，載荷傳導方法（RBE3）則應用的相對少一些。RBE3也有master節(jié)點和slave節(jié)點，較新版本ANSYS叫 independent node和dependent node。

RBE3的master節(jié)點和slave節(jié)點不是形成剛性區(qū)域了，而是將載荷從master節(jié)點傳遞到slave節(jié)點，整個耦合區(qū)域是會產生變形的。下面給出一個APDL算例，包含了RBE3和CERIG兩種方法，并給出結果截圖，進行對比分析。

! ***************環(huán)境設置************************finish/clear/filn,file/title,!基本參數!****************前處理***************************/prep7et,1,181 ! 定義1號單元類型et,2,21!定義2號單元類型sectype,1,shell !定義殼單元截面secdata,5!厚5mmr,1,0.0000001mp,ex,1,2.06e5 !材料數據mp,nuxy,1,0.3!*******************幾何建模****************************block,0,500,-50,50,-80,80vdele,1,,,0asel,s,loc,x,0asel,a,loc,x,500adele,all,,,1allsel,allaesize,all,10amesh,alln,,500,0,0*get,node_master,node,,num,maxtype,2real,1e,node_masternsel,s,loc,x,500!!!!下面兩條命令要注釋掉一條!CERIG,node_master,ALL,ALL, , , , !定義局部剛性區(qū)域rbe3,node_master,all,all !定義載荷傳導區(qū)域allsel,all!!!!!!!!!!!!!約束nsel,s,loc,x,0d,all,allallsel,all!!!!!!!!!!!!!!!加載f,node_master,fy,-100!!!!!!!!!求解/solusolvefinish/post1PLNSOL, U,Y

方型梁的有限元模型，端部定義局部耦合區(qū)域：

ANSYS經典三種局部結構耦合約束方法介紹（重點介紹RBE3）的圖1