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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。 ?

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

RBE2s強(qiáng)制其所包含的節(jié)點(diǎn)和自由度表現(xiàn)出剛體行為。當(dāng)不需要/不希望使用連接元技術(shù)時(shí)，此工具可以用于快速直接創(chuàng)建和修改 RBE2s。” 使用場(chǎng)景：當(dāng)需要確保一組節(jié)點(diǎn)以嚴(yán)格相同的方式移動(dòng)時(shí)，如施加一個(gè)剛性盤或鉸鏈連接，或者當(dāng)需要在一個(gè)位置施加力而將其傳遞到結(jié)構(gòu)的多個(gè)點(diǎn)上時(shí)。 特點(diǎn)：具有高度剛性連接的特性，可以保證從節(jié)點(diǎn)與中心節(jié)點(diǎn)之間的運(yùn)動(dòng)一致性。

，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

，而是兩端較大，中部相對(duì)小一些，也就是說具有邊緣效應(yīng) 對(duì)比模型 為了簡(jiǎn)化上述非線性接觸，這里篩選了幾個(gè)常用的備選方案：綁定接觸大家相對(duì)比較熟悉，表示接觸面既不發(fā)生分離也不發(fā)生滑移，類似于面-面的耦合，連接剛度由接觸面對(duì)綜合決定Rbe2代表一種特殊的多點(diǎn)約束方式，不同求解器中叫法不同，比如simulation中叫

ViewFlex提供了三種網(wǎng)格創(chuàng)建發(fā)方法：拉伸方法-基于曲線的截面拉伸；基于幾何的方法-實(shí)體或者殼體幾何，每個(gè)部件只能有一個(gè)幾何；導(dǎo)入外部網(wǎng)格方法-MSC Nastran格式的文件。若是使用ViewFlex自動(dòng)劃分網(wǎng)格，支持的單元類型有實(shí)體（四面體、五面體、六面體）、殼體（三角形、四邊形），連接點(diǎn)支持剛性（RBE2）、柔性（RBE3）兩種連接方式。

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。三、載荷傳導(dǎo)方法（RBE3） 前兩種方法是比較常見的方法，載荷傳導(dǎo)方法（RBE3）則應(yīng)用的相對(duì)少一些。

1）建模：建立發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心點(diǎn)位置，懸置點(diǎn)位置；需注意懸置點(diǎn)位置需要建立兩個(gè)重合的點(diǎn)，用來模擬懸置的主動(dòng)側(cè)和被動(dòng)側(cè)，并用三向的bush單元來連接這同一位置的兩個(gè)點(diǎn)。需要將懸置靠近發(fā)動(dòng)機(jī)位置的模擬點(diǎn)與質(zhì)心點(diǎn)使用rbe2相連，并在質(zhì)心點(diǎn)位置建立conm2質(zhì)量單元，該質(zhì)量單元賦值發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量；使用card edit，選擇該質(zhì)量單元，選擇cont并設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

在CAD軟件中將兩個(gè)圓柱體圓滑連接起來，通常可以通過以下幾種方法實(shí)現(xiàn)： 1.創(chuàng)建過渡曲面：使用三維CAD中的曲面建模工具，創(chuàng)建連接兩個(gè)圓柱體的過渡曲面。這可以是使用拱形、掃掠或其他曲面生成工具來創(chuàng)建一個(gè)光滑的過渡曲面，使兩個(gè)圓柱體之間形成無縫的連接。 2.借助倒角或填充：使用CAD軟件中的倒角或填充功能，將兩個(gè)圓柱體的交界處進(jìn)行倒角或填充處理，以產(chǎn)生圓滑的過渡效果。

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：

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

3）type處選擇ACM體單元的創(chuàng)建形式，推薦選用ACM（equivalence-（T1+T2）/2）；4）diameter為ACM體單元直徑，焊核六面體單元大小，可根據(jù)實(shí)際焊點(diǎn)大小或者企業(yè)數(shù)據(jù)設(shè)置。 如圖所示，創(chuàng)建4個(gè)ACM體單元。 軟件會(huì)自動(dòng)生成兩個(gè)comp，分別放置ACM單元的六面體實(shí)體單元和rbe3單元。

②載荷施加：輪心：施加力和力矩（Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz），通常通過 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 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）。

這種節(jié)點(diǎn)之間的約束關(guān)系還有一種常見情況就是節(jié)點(diǎn)間的分布耦合連接RBE3，將施加在Master節(jié)點(diǎn)上的力和力矩按照加權(quán)系數(shù)分配到Slave節(jié)點(diǎn)上，從而實(shí)現(xiàn)載荷在單元間的傳遞，此時(shí)就避免了RBE2太剛的問題，典型應(yīng)用場(chǎng)景譬如模擬圓管對(duì)壁面的壓力作用。

可能要取梁的中面，然后再用RBE2 或者共節(jié)點(diǎn)之類的將每一根梁之間連接起來。

同理完成第二個(gè)PLC與HMI的連接。 打開HMI的連接，剛才在網(wǎng)絡(luò)視圖中創(chuàng)建的HMI連接，自動(dòng)添加到該設(shè)備的連接表中。 。

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)。 柔性連接 (Interpolation/RBE3): 將力或力矩分配到多個(gè)從節(jié)點(diǎn)上，不引入剛度，僅傳遞運(yùn)動(dòng)。 常用場(chǎng)景: 螺栓連接、軸承支承、實(shí)體-殼網(wǎng)格過渡、多體裝配。

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。

五、選擇被連接件 選擇示例中的兩片法蘭，點(diǎn)擊proceed。 六、效果 生成螺栓連接，并自動(dòng)分離CBAR與RBE3單元。 具體腳本文件、示例模型及使用說明詳見附件。