剛性連接的案例
剛性連接rigid傳遞
如圖，剛性連接nodal_rigid_body連接了兩個變形體，lsdyna中如何提取這個剛性連接rigid傳遞的載荷，比如右邊變形體上施加了各種形式的載荷，問左邊柔性體收到的總載荷，困擾好久了，之前發過小提問，這里用圖片說明一下
LS-DYNA小技巧之 耦合自由度的設置（非剛性連接） ￥20
1背景描述
希望達到如下目的，
1）top surface上的所有節點的垂直位移（Z方向）和ref point 的一致
2）top surface上節點其它方向的自由度可以自由運動，這點不同于剛性連接（剛性連接意味著top surface面上節點被焊接在一個剛性的面板上，節點之間沒有任何平移和轉動的相對運動！）
圖1 模型和耦合邊界
2.實現方法，
采用*CONSTRAINED_NODE_SET 把top surface上的所有節點和ref point 定義在同一個節點集合中，比如set3 耦合Z方面，對應的DOF為3，那么*CONSTRAINED_NODE_SET設置很簡單，如下：
————————————————————————————————
*CONSTRAINED_NODE_SET
3 3
———————————————————————————————
3.在ref point 上施加載荷，那么就可以實現背景中的目的
Z方向的位移云圖變化
X方向的位移云圖變
可以看出耦合設置只耦合了Z方向的自由度，對X方向的自由度沒有任何影響！
以上三條交代了耦合的主要設置！很簡單！應該很容易掌握！
如果實在不知道如何做，請查看付費k文件
展開 有限元程序中的剛性連接是怎么實現的？
有沒有前輩了解有限元程序中的剛性連接，其主從節點是以什么樣的方式約束在一起的，用的什么方法？
abaqus中齒輪的多體動力學
這組例子涉及abaqus中齒輪的多體動力學，主要由以下幾個關鍵點
1、顯示剛體的設置問題
2、旋轉角剛度的計算及設置
3、質量流動關于速比的設定
4、動態分析步的設置
詳細步驟如下
1 UG建模
齒數
模數
齒寬
壓力角
小齒輪
20
2
5
20
大齒輪
40
2
5
20
這一步略去不講，主要是用到了UG中的齒輪工具箱，記得建模完成后分別導出兩個齒輪
2 3D模型導入到abaqus
對于分析步設置為Dynamic，Explicit
3 設置相關參考點
1、2作為顯示剛體參考點
1、4之間為剛性連接
2、6之間為剛性連接
3、4之間傳遞扭轉力矩
6、7之間傳遞扭轉力矩
4、5之間傳遞速比
5、6之間傳遞速比
3、7保持固定
4 設置相關連接
1-小齒輪——顯示剛體（不用畫網格）
2-大齒輪——顯示剛體（不用畫網格）
1-4——剛性連接rigid
2-6——剛性連接rigid
3-4——hinge連接，只留有連接線的轉動自由度，轉動剛度為1
6-7——hinge連接，只留有連接線的轉動自由度，轉動剛度為4
4-5——flow_converter連接，速比設置為1
5-5——flow_converter連接，速比設置為-0.5（方向相反）
其中，令1為小齒輪，2為大齒輪，M作為力矩，角剛度的單位是N.m/°，有
5 具體步驟
5.1 flow_converter設置
（創建 連接線-連接屬性-賦予屬性 這三個步驟省去）
5.2 Hinge
展開 
分析運算效率低，除了簡化模型結構，還有其它辦法嗎？ | 操作視頻
當將遠程載荷（力和力矩）和位移（平移或旋轉）應用到所選幾何實體時，軟件提供分布式耦合連接或剛性連接兩種類型。分布式耦合連接是以平均方式實施分布式耦合約束，以能夠通過耦合節點處的權重因子控制遠程載荷和位移的傳輸，分布式耦合允許選定幾何體的耦合節點相對于彼此移動。剛性連接的耦合節點不會相對于彼此移動，剛性連接將參考點連接到耦合節點，且可能產生高應力結果， 應用有遠程載荷或位移面的方式與剛性實體相似。
其他關于“使用遠程載荷減少分析運算量”的詳細介紹詳見如下視頻：
SOLIWORKS Simulation 遠程載荷
展開 029. 通過 RBE2 和 RBE3 施加邊界條件（約束和力），有什么不同？
核心差異
剛性與柔性：RBE2提供剛性連接，確保從節點與中心節點之間嚴格的位移和旋轉一致性；而RBE3提供柔性連接，允許從節點有一定的自由度，力和位移可以在從節點之間均勻分配。
應用目的：RBE2多用于需要嚴格控制節點運動一致性的場合，而RBE3更適用于需要均勻分布力或位移，但不希望引入額外剛度的情況。
對結構響應的影響：RBE2由于其剛性特性，可能會在某些情況下影響結構的自然響應；RBE3盡量減少對結構響應的影響，更多地用于力和位移的分配。
RBE3 單元模擬了一種柔性的支撐，而 RBE2 單元模擬的是剛性的支撐。在實際應用中，選擇RBE2還是RBE3取決于特定分析的目的和需求。
歡迎留言批評指正。如果本文存在不夠清晰或準確之處，請您不吝賜教。
個人學習總結，整理不易，未經本人允許請勿搬運。
展開 扭起來~基于MeshFree的海上風電基礎結構模態分析并與Abaqus對比
鋼結構頂部有一質量點，與頂面建立剛性連接。
分析類型：選模態分析
導入幾何模型：MeshFree的優勢是能導入的格式特別多，而且兼容性也很好，不會有破面什么的，非常方便，點贊。同時能自動識別接觸對，這個超級方便，再也不用擔心找接觸找瞎了^_^。
Tip1：目前MeshFree導入的幾何模型默認按mm來識別，如果有按m建模的小伙伴要注意哈~期待MeshFree能提供一定的前處理功能，比如縮放，分組等
Tip2：不能批量修改接觸類型，這個期待以后能增加
設置材料：
其中用到混凝土，于是自己建立的一個彈性的C50材料。
Tip：需要用管理員打開軟件才能保存材料~
約束條件：樁底剛固。
建立剛性連接并添加集中質量：因為剛性連接的主節點是有偏移的，所以我們可以很方便的輸入這個主節點的位置，然后選擇從節點區域。
運行分析并查看結果。扭起來~
把MeshFree與Abaqus的計算結果放在一起，并在MeshFree中對比了網格的影響，如下表：
可以看出MeshFree的結果與Abaqus的已經很接近了。
MeshFree優點：
無需劃分網格，對于復雜的幾何非常方便，大量減少了前處理的時間
自動識別接觸，減少了前處理的時間
一般尺寸的結構化網格即可得到準確的結果，計算時間大大縮短了
3分鐘學會MeshFree模態分析.mp4
展開 關于mpc(續)
SID---序列號
Gj----網格點或標量點的序號
Cj----集合序號（1到6的任意整數來表示網格點，空或0表示標量點）
Aj----系數（A1不能為0）
MPC提供了一種剛性建模和建立剛性約束的方法，在Nastran中共有9種剛性單元（R-element），分別如下：
RROD----1個自由度，在延伸方向是剛性的；
RBAR----剛性桿，不同于RROD的是在桿的端點有6個自由度；
RJOINT----剛性鉸，鉸的每個端點有6個自由度；
RTRPLT----剛性三角形平板，每個頂點具有6個自由度；
RBE2----用于一個剛性體連接到任意數目的網格節點上，其主自由度是某個節點的6個方向的運動；
RBE1----同樣是用于將剛性體連接到任意數目的節點上，其主自由度和從自由度可由用戶任意選取；
RBE3----用于定義某個節點的運動是其他節點運動的加權平均；
RSPLINE----其系數（即AMi）是由連接到參考節點上的梁單元的斜率確定的，這種R-element一般用于改變mesh的大小；
RSSCON----在shell和Solid單元之間加約束；
MPC----用戶選擇的節點自由度線性組合，系數由用戶輸入。
RJOINT:
RJOINT的語法如下：
RJOINT EID GA GB CB
其中，EID為element ID；
GA為主節點（所有6個自由度也是主自由度）；
GB為從節點（即其自由度由其他節點自由度確定）；
節點GA和GB之間的長度必須為0。如果CB=123456或者為空，則節點GB將隨著網格節點GA一起移動。
展開 無網格劃分新技術midas MeshFree - 瞬態響應分析案例
對上圖中小部件的兩個內面設置剛性連接，并對剛性連接點進行約束。最后在該點施加隨時間變化的速度載荷。
MeshFree的分析流程
①新建項目，并選擇分析類型
選擇瞬態響應分析，方法選擇模態疊加法。
②導入CAD
③選擇材料模型
各部件材料選擇默認的Alloy Steel。
④接觸設置
各部件之間的接觸采用程序自動創建的接觸，接觸類型為焊接接觸。
⑤施加邊界條件和載荷
定義剛性連接
定義約束
定義瞬態速度載荷
⑥分析設置
瞬態響應分析控制
定義時間步
⑦求解后查看結果
MeshFree位移動畫
MeshFree應力動畫
MeshFree瞬態響應分析—總體隨時間的響應
同樣，利用ANSYS軟件對該模型進行了瞬態動力學分析，也給出了整體結構的總體響應云圖。
ANSYS動畫-位移
ANSYS動畫-應力
隨后，提取模型中桿件中部一點的變形和應力的時程數據，進行對比
提取點所在位置
MeshFree中該點位移時程曲線
MeshFree中該點應力時程曲線
ANSYS中該點位移時程曲線
ANSYS中該點應力時程曲線
經過上述云圖及曲線的對比，兩款軟件計算時程響應是一致的，也說明MeshFree的瞬態響應分析模塊結果是準確的。
可靠
ANSYS分析過程
①選擇分析類型
進入ANSYS Workbench，將瞬態響應分析模塊（Transient Structural）拖入工程面板。
②導入幾何
③設置材料模型
為保證兩款軟件數據對比的合理性，材料的選擇與MeshFree一致。
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LS-DYNA小技巧之 耦合自由度的設置（非剛性連接）
1）top surface上的所有節點的垂直位移（Z方向）和ref point 的一致
2）top surface上節點其它方向的自由度可以自由運動，這點不同于剛性連接（剛性連接意味著top surface面上節點被焊接在一個剛性的面板上，節點之間沒有任何平移和轉動的相對運動！）
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①ANSYS/LS-DYNA動力分析方法與工程實例
②LS-DYNA計算中途施加初始速度的小技巧
③LS-DYNA 沖壓應用案例分享
④基于LS-DYNA和HyperWorks的汽車安全仿真與分析
⑤LS-DYNA官方接觸方法介紹
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展開 Patran中MPC（多點約束）應用
SID---序列號
Gj----網格點或標量點的序號
Cj----集合序號（1到6的任意整數來表示網格點，空或0表示標量點）
Aj----系數（A1不能為0）
MPC提供了一種剛性建模和建立剛性約束的方法，在Nastran中共有9種剛性單元（R-element），分別如下：
RROD----1個自由度，在延伸方向是剛性的；
RBAR----剛性桿，不同于RROD的是在桿的端點有6個自由度；
RJOINT----剛性鉸，鉸的每個端點有6個自由度；
RTRPLT----剛性三角形平板，每個頂點具有6個自由度；
RBE2----用于一個剛性體連接到任意數目的網格節點上，其主自由度是某個節點的6個方向的運動；
RBE1----同樣是用于將剛性體連接到任意數目的節點上，其主自由度和從自由度可由用戶任意選取；
RBE3----用于定義某個節點的運動是其他節點運動的加權平均；
RSPLINE----其系數（即AMi）是由連接到參考節點上的梁單元的斜率確定的，這種R-element一般用于改變mesh的大小；
RSSCON----在shell和Solid單元之間加約束；
MPC----用戶選擇的節點自由度線性組合，系數由用戶輸入。
RJOINT:
RJOINT的語法如下：
RJOINT EID GA GB CB
其中，EID為element ID；
GA為主節點（所有6個自由度也是主自由度）；
GB為從節點（即其自由度由其他節點自由度確定）；
節點GA和GB之間的長度必須為0。如果CB=123456或者為空，則節點GB將隨著網格節點GA一起移動。
展開 
MPC問題感想
. + CnUn + C0
包括dependent DOF（等式左邊），independent DOF，coefficient，constant term四項；
Patran界面中，若將求解器設定為Ls-dyna，則其中的explicit MPC在輸出為key文件后關鍵字為*constrained_linear_(option)；Ls-dyna中該關鍵字含義就是定義自由度之間的以上線性方程式，可以替代其它MPC關鍵字的功能；
若c1=1, c0=0；此時U0=U1，這樣就定義了U0與U1兩個自由度之間的剛性連接，與用rigid定義是同樣的效果；如果兩個節點之間剛性連接只連接平移自由度，不連接旋轉自由度，成了球鉸了；只放開一個旋轉自由度就成了轉動副了；
4. 建立MPC后，此時若改變求解器，則已建立的MPC將失效，繼續保留在數據庫中并顯示在屏幕上，不能更改，但可以刪除；若求解器變回原來的求解器，這些MPC又將重新生效；
5. explicit MPC只有一個dependent term，但對independent term數目無限制（即為一對一或一對多型）；相反rigid(fixed)允許有一個independent term，但對dependent term 數目無限制（一對一或多對一型）；其它MPC類型都為一對一或一對二型；
6. 所選擇的自由度必須是該求解器求解類型和該MPC支持的自由度；例如實體單元無旋轉自由度，不能在MPC中為其定義旋轉自由度；所支持的自由度在各求解器的用戶手冊中可以查詢；
7. patran中在dependent節點上有一圓圈，以便將其和independent node區別開來；
8.
展開 槽式太陽能聚光板支架螺栓強度仿真
4．網格劃分
5.施加約束
槽式太陽能支架的連接采用剛性連接方式，方鋼與太陽能反光板支架底座上的焊接采用剛性連接，底座與反光板支架采用螺栓連接，螺栓與螺栓孔之間的接觸定義為“表面與表面接觸”，法向定義為“硬”接觸，切向定義為“罰”；在模型中反光板的與支架的連接處施加全約束。在反光板的外側施加于板面相垂直的均布荷載模擬風荷載。
6.計算結果
7.結論
鋼結構連接螺栓的性能等級分為10多個等級，例如3.6、4.0、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9。螺栓等級的特定含義是例如代表拉伸強度的等級4.8的螺栓。0.8表示強度除以拉伸強度的比，即4.8級螺栓的拉伸強度為400MPa，強度為400×0.8＝320MPa，6.8級螺栓的拉伸強度為600MPa，強度為600×0.8＝480MPa，。
承受風載條件下，載荷10級風力時，槽式太陽能托臂支架變形約為1mm，建議選用高強度螺栓。
8.仿真計算采用的設備基本情況
處理器為Intel(R) Core(TM) i5-10500 CPU @ 3.10GHz 3.10 GHz
機帶RAM： 16.00 GB
系統類型：64 位操作系統, 基于 x64 的處理器
展開 基于ANSYS的實體單元扭矩施加方法總結(原創帖子，轉載請注明出處，謝謝！技術鄰ID有限元中解人生) ￥1
2.3.2其次引入特殊單元
1) rbe3為剛性連接單元，通過引入帶轉動慣量的虛質量(mass21實常數設置為一很小的數)，建立扭矩所在端面節點與虛質量之間的剛性連接，通過設置主、從動點的關系以及權系數，最后施加到虛質量上的扭矩剛性到傳遞到截面各個節點上，完成截面扭矩的施加。該方法也會導致局部應力應力集中。
2) mpc184為多點約束單元，該方法也需要引入帶轉動慣量的虛質量。與rbe3不同的是，該方法不需要人為指定權系數，扭矩平均分配到各個單元上。
3) 局部剛化法，該方法也需要引入帶轉動慣量的虛質量，利用cerig命令，剛化虛質量與扭矩所在平面的區域。最終扭矩施加到集中質量上，剛性的傳遞到結構上，完成截面扭矩的施加。
2.2.3最后利用接觸單元
接觸本來是作為非線性(狀態非線性)分析的重要手段，也可以用來完成扭矩的施加。首先選擇扭矩施加截面上的一點作為pilot點，通過定義該pilot點與截面的接觸關系，生成接觸單元，從而激活實體單元的轉動自由度。最終扭矩施加到pilot點上，結果如圖2所示。
(a)
(b)
圖2 接觸單元
Fig.2 contact element
1、 結果分析
通過對以上5種扭矩施加方法的討論，結果比較見表一所示。
展開 乘用車前擺臂和副車架的強度分析及優化
本文所研究的前擺臂和副車架中有的尺寸結構，如開口、小孔、筋及翻邊等，它們的設計目的通常是為了局部連接或者工藝上讓一些線束、管路等穿過而設計的，對整體的強度影響不大，可以簡化掉[5]。但應該注意到，在簡化過程中，不能把必要的特征線去掉，否則，在劃分網格時將會引起模型變形，不能反映實際的模型特征，最后會對計算結果產生很大的影響[6]。對前擺臂進行網格劃分后的有限元模型如圖2所示， 對副車架模型進行網格劃分后的有限元模型如圖3所示。
該前擺臂有限元模型共有3406個節點，3241個單元，其中，三角形殼單元182個，四邊形殼單元3059個，三角形單元所占比例為5.6%。
副車架有限元模型共有15612個節點，14994個單元，其中，三角形殼單元1128個，四邊形殼單元13866個，三角形單元所占比例為7.5%。
1.2 連接關系的模擬與簡化
本文研究的前擺臂及副車架的模型只保證了各零件的相對位置，而沒有對零件之間進行連接處理。在對前擺臂及副車架進行仿真分析時，只有準確地模擬出各種連接，才能精確地傳遞力和力矩，從而達到良好的仿真效果。
實際的物理連接方式一般有焊接、鉚接和螺栓連接等，每種連接都有各自的特點，在有限元軟件中的模擬方式也各不相同[7]。在本文中，前擺臂和副車架的裝配以剛性連接為主，兼之還有螺栓連接、球鉸等。
1.2.1焊接的模擬
由于前擺臂和副車架的強度和剛度都比較大，可采用沒有任何屬性的剛性節點對其進行模擬，為保證精度，最好在每個單元節點建立剛性節點。焊縫之間采用一維剛性單元模擬采用點對點連接方式,并約束6個方向的自由度，部分剛性連接如圖4所示。
圖4 部分剛性連接
1.2.2螺栓的模擬
在本文中，螺栓連接采用的是點對點連接方式, 并約束6個方向的自由度，將螺栓的兩端邊緣的節點進行連接，部分螺栓連接如圖5所示。
展開 