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? 1.什么是RBE2和RBE3 在有限元分析中，經(jīng)常會(huì)用到一種類似蜘蛛網(wǎng)形式的單元，大家對(duì)這種單元的叫法也都不一，比如rbe2、rbe3、多點(diǎn)約束、剛性單元、柔性單元、耦合等等，筆者這里還是習(xí)慣叫它rbe2和rbe3單元。這類單元一般用于施加邊界條件和連接，這篇文章簡(jiǎn)要談一談rbe2和rbe3蜘蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)的作用、區(qū)別以及使用場(chǎng)景的區(qū)別。 ?

對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)的影響：RBE2由于其剛性特性，可能會(huì)在某些情況下影響結(jié)構(gòu)的自然響應(yīng)；RBE3盡量減少對(duì)結(jié)構(gòu)響應(yīng)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(shí)際應(yīng)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(píng)指正。如果本文存在不夠清晰或準(zhǔn)確之處，請(qǐng)您不吝賜教。

二、節(jié)點(diǎn)耦合方法（CP） 筆者認(rèn)為節(jié)點(diǎn)耦合CP命令是三種方法中使用最繁瑣，當(dāng)然也是最強(qiáng)大的命令。CERIG和RBE3可以認(rèn)為是CP命令特殊場(chǎng)合的簡(jiǎn)化使用。CP命令可以按照一個(gè)邏輯耦合節(jié)點(diǎn)之間的自由度，可以是一個(gè)規(guī)律，一個(gè)公式，非常靈活。配合彈簧單元的使用，可以說(shuō)只要有足夠的耐心，CP命令可以實(shí)現(xiàn)任何的結(jié)構(gòu)耦合需求。

，得到Contact，Bond，Rbe2，Rbe3方式得到的等效變形分別為：2.64um，2.22um，2.00um，2.78um也就是Bond，Rbe2，Rbe3方式誤差分別為-15.9%，-24.2%，+5.3%，因此對(duì)于該模型，單從變形結(jié)果精度排序是：Rbe3＞Bond＞Rbe2范圍區(qū)別綁定接觸是通過(guò)螺栓頭和被連接件的實(shí)際接觸面建立，連接范圍為螺栓頭部下端面，

，2.22um，2.00um，2.78um也就是Bond，Rbe2，Rbe3方式誤差分別為-15.9%，-24.2%，+5.3%，因此對(duì)于該模型，單從變形結(jié)果精度排序是:Rbe3>Bond>Rbe2二、范圍區(qū)別綁定接觸是通過(guò)螺栓頭和被連接件的實(shí)際接觸面建立，連接范圍為螺栓頭部下端面，而rbe2和 rbe3是通過(guò)節(jié)點(diǎn)耦合方式建立，因此連接范圍是人為可調(diào)的，如下所示:由于不同連接范圍對(duì)應(yīng)不同局部變形程度

定義RBE（rigid body element）連接RBE單元相當(dāng)于RecurDyn中的FDR單元，是對(duì)柔性體施加約束和載荷的重要單元 1)選擇1D連接 2)選擇建立RBE的方式為點(diǎn)到面（因此具體需要選擇一個(gè)點(diǎn)和一個(gè)面） 3)設(shè)置單元屬性類型為RBE2 4) 需要選擇的點(diǎn)為兩端圓心連線的中點(diǎn)，因此點(diǎn)擊選擇點(diǎn)的+圖標(biāo)，彈出點(diǎn)的設(shè)置窗口 5) 類型選擇：

例如，可以使用此選項(xiàng)創(chuàng)建一個(gè)蜘蛛元素，其中支腿節(jié)點(diǎn)位于定義孔的元素的自由邊上：圖3-1選則支腿節(jié)點(diǎn)圖3-2軟件生成蜘蛛網(wǎng)1D連接05使用 RBE2 和 RBE3 蜘蛛單元使用Nastran求解器時(shí)，RBE2和RBE3元素的行為不同：RBE2 — 單核節(jié)點(diǎn)（獨(dú)立節(jié)點(diǎn)）的活動(dòng)自由度強(qiáng)制執(zhí)行支腿節(jié)點(diǎn)（從屬）的活動(dòng)自由度

（2）網(wǎng)格單元類型，對(duì)于殼單元須是CTRIA3或者CTRIA6；對(duì)于體單元須是CTETRA。（3）每次只能包含一種單元（殼單元或者體單元）。（4）外部網(wǎng)格不能含有連接點(diǎn)，即不能包含RBAR、RBE2、RBE3。（4）外部連接點(diǎn)須通過(guò)ViewFlex對(duì)話框定義。（5）MAT、Element property卡片將會(huì)被忽略，所以材料及單元屬性在ViewFlex對(duì)話框定義。

定義RBE（rigid body element）連接 RBE單元相當(dāng)于RecurDyn中的FDR單元，是對(duì)柔性體施加約束和載荷的重要單元 1)選擇1D連接 2)選擇建立RBE的方式為點(diǎn)到面（因此具體需要選擇一個(gè)點(diǎn)和一個(gè)面） 3)設(shè)置單元屬性類型為RBE2

方便設(shè)置約束可以在上一步中bush建立前即建立該位置的約束，模擬懸置被動(dòng)側(cè)連接到車身作為接地的設(shè)置。如果建立13自由度模型，也可以再建立車身的質(zhì)心node點(diǎn)，并將懸置的點(diǎn)與車身與懸架連接位置點(diǎn)使用rbe2連接到一起。設(shè)置求解模態(tài)階次應(yīng)覆蓋動(dòng)力總成的自由度。3）建立正則模態(tài)計(jì)算工作步load step。

②載荷施加：輪心：施加力和力矩（Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz），通常通過(guò) RBE2/RBE3 單元連接到輪心點(diǎn)。制動(dòng)卡鉗：施加制動(dòng)力或驅(qū)動(dòng)力反作用力（Fx）。減震器：施加垂向力（Fz）。控制臂：通過(guò) RBE2/RBE3 單元在連接點(diǎn)施加約束或力（取決于分析模型）。主銷/球鉸：施加約束（通常是旋轉(zhuǎn)約束，模擬主銷軸線）。

而RBE3中因?yàn)樗械腟lave和一個(gè)Master節(jié)點(diǎn)組成了一個(gè)約束關(guān)系，所以只有一個(gè)真正的約束關(guān)系，所以RBE3的約束關(guān)系數(shù)目=Master節(jié)點(diǎn)數(shù)（一般是1個(gè)），Lagrange因子可以認(rèn)為綁定在Master節(jié)點(diǎn)。

圖3 自動(dòng)六面體網(wǎng)格劃分3）耦合連接功能 AIFEM 2024R1新增耦合連接功能，包含剛性（RBE2）、柔性（RBE3）兩種類型，可用于快速創(chuàng)建組件之間的連接關(guān)系，也可用作載荷與約束的作用點(diǎn)。軟件可通過(guò)控制點(diǎn)自動(dòng)生成參考點(diǎn)設(shè)定耦合連接，減少人工計(jì)算和輸入，提升前處理工作效率。圖4 耦合連接顯示4）自動(dòng)接觸/綁定 接觸是裝配模型中常用的一種連接方式。

在本次建模工具箱中，為大家?guī)?lái)了線相交、載荷映射提取、測(cè)量工具、RBE3權(quán)重更新等10個(gè)在建模過(guò)程中常用且復(fù)雜的小工具，希望能夠幫助大家進(jìn)一步提升建模效率。我們會(huì)將本期發(fā)布的所有工具箱與前幾期整合到一起，用戶只需要加載一次，所有工具箱都會(huì)出現(xiàn)在軟件界面里。如果您有通用性的工具開(kāi)發(fā)需求，可以通過(guò)郵件與我們?nèi)〉寐?lián)系：support@altair.com.cn。

AIFEM針對(duì)該痛點(diǎn)，在2023R2版本新增了自動(dòng)創(chuàng)建螺栓連接功能，用戶僅需要輸入孔洞直徑和螺桿長(zhǎng)度的范圍，軟件通過(guò)搜索和識(shí)別螺栓孔對(duì)，自動(dòng)生成螺桿-蛛網(wǎng)形式的一維螺栓連接，提供梁?jiǎn)卧?RBE2單元、梁?jiǎn)卧?RBE3單元、RBE2單元-RBE2單元等多種單元組合形式可供選擇，并可批量賦予材料屬性。螺栓連接在網(wǎng)格更新后會(huì)自動(dòng)更新。

3?? 多點(diǎn)約束 (Multi-Point Constraint, MPC ) 一種通過(guò)數(shù)學(xué)方程定義節(jié)點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)關(guān)系的約束。它不同于直接給節(jié)點(diǎn)設(shè)為0的簡(jiǎn)單約束。 剛性連接 (Rigid Body/RBE2): 一個(gè)從節(jié)點(diǎn)的所有DOF都完全跟隨一個(gè)主節(jié)點(diǎn)。

本文建立的電池包模型如下圖所示： 圖1 某電池包有限元模型 頻率響應(yīng)分析2.1 邊界約束，固定約束電池包支架，如下所示： 圖2 電池包約束示意圖2.2 模態(tài)頻率提取，在EIGRL模態(tài)分析卡片中定義特征模態(tài)頻率提取范圍V1-V2為0-200Hz：2.3 頻率響應(yīng)分析，為了保證和PSD載荷表中的單位保持一致，需要保證頻響分析中的激勵(lì)單位協(xié)調(diào)統(tǒng)一

ACM體單元焊點(diǎn)疲勞案例詳解1、背景介紹本案例將詳細(xì)展示如何在nCode疲勞軟件中計(jì)算ACM體單元焊點(diǎn)疲勞壽命的全過(guò)程。ACM體單元為中間一個(gè)六面體單元，上下通過(guò)RBE3單元與薄板連接。

因?yàn)檩嗇灣惺艿氖欠磸?fù)的徑向載荷，因此在模擬中，作用力的給定方式是通過(guò)RBE3單元在等間隔角度依次施加在輪輞的圓周上，取角度為60°，共分成6個(gè)等份，一周期需要6次完整作用力，此時(shí)固定輪轂螺栓的全部自由度。圖6所示為徑向工況模擬結(jié)果。

其中，中線往往通過(guò)兩個(gè)點(diǎn)確定，可選擇不同的插值方式；截面可以選擇橢圓類型或自定義類型，橢圓類型的需要指定兩個(gè)正交軸的半徑長(zhǎng)度；網(wǎng)格屬性，主要是單元類型，可以是殼或?qū)嶓w，另外單元大小允許指定，結(jié)果中是否包含應(yīng)力應(yīng)變信息允許選定；外聯(lián)點(diǎn)，主要是利用提供的方式標(biāo)定RBE2或RBE3。最終完成下圖所示的銷軸柔性體，本例選擇了銷軸上的兩個(gè)點(diǎn)，給定的截面為圓形，構(gòu)建了一個(gè)柔性圓柱體描述銷軸。