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[其他杂项] (模态)集中质量连接用RBE2还是RBE3

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发表于 2008-12-15 12:03:31 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 重庆沙坪坝区
几个问题有点想不清楚,请各位给点意见。

1. 算一个轴的频率,是不是 把与轴固结在一起的零件的质量/惯量属性也考虑进来 比较好?
   比如,前端通过螺栓联接了一个大的轮毂和风轮,其质量和惯量都是比较大的。
   尾端通过联轴器联接了一个齿轮轴,似乎也就应该把联轴器和齿轮轴的质量/惯量考虑进来。

2. 用Nastran求解,模型中集中质量用的CONM2单元,可以定义其质量和6个惯量张量。但是集中质量连接到轴上,用RBE2还是RBE3呢?似乎RBE3更好,因为RBE2会给被连接的那些节点增加局部的刚度。计算结果发现两张情况确实还是有比较大的差别的。想了一下,因为被连接的区域还是比较大的(法兰的一周,环形),所以增加局部刚度的影响还是比较大的。如果被连接区域不大的话,可能用RBE2问题也就不大了。

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发表于 2008-12-15 14:05:34 | 显示全部楼层 来自 广东深圳

回复 1# apprent 的帖子

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看你的需求,两种rbe的主从约束方向是不同的,rbe2是刚性的,是主节点约束多个从节点。rbe3是多个从节点制约主节点。

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发表于 2008-12-16 13:24:35 | 显示全部楼层 来自 江苏无锡
你这个是wind turbine的主轴模型吧,
对于第一个问题,因为主轴是传动链的一部分,传递扭矩,所以你这样算频率似乎意义不大,只需算整个传动链的扭振频率就可以了,不需要单独算主轴。即便要算的话,也只需算主轴的扭转刚度就可以了。
第二个问题,RBE2连接更接近实际,用多体动力学软件仿真传动链时,用梁单元模拟三个叶片,以及主轴,叶片梁单元和主轴梁单元是按固结处理,所以RBE2对你的问题更好,RBE2的从节点选主轴轮毂螺栓连接接触区域即可。

[ 本帖最后由 june 于 2008-12-16 13:27 编辑 ]

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 楼主| 发表于 2008-12-16 16:58:33 | 显示全部楼层 来自 重庆沙坪坝区
谢谢june的热心回复

关于第一个问题,我还要多看一些东西仔细想想,一直有这方面的困惑,想不出这样只算个主轴的频率到底有没有用处。我之前的认识还停留在软件教程上算单个零件的固有频率的层面上……你的意思是从整机的层次上来分析其动力学特性才更有意义,应该是对整个传动链(从叶片轮毂主轴变速箱高速轴到发电子转子)进行建模计算。
仅就主轴的结构来看的话,它的弯曲模态不重要么?考虑到它的转速不高、也不是很“细长”(弯曲刚度大?),但是它前面的风轮的质量惯量还是很大的嘛。它的横向振动问题不严重么?

第二个问题,应该归于建模考虑的层面了吧。用RBE3的话,似乎主轴法兰只具有其结构自有的柔性;用RBE2的话,看上去是走了一个极端,把被连接区域绝对刚化了。实际的情况,由于主轴法兰和轮毂的法兰通过螺栓连接到了一起,其刚度应该是比主轴法兰自身的刚度大的吧。然而具体差别有多大,如何体现到有限元模型中,对这个层次的细节做考虑有多大意义?可能得做具体的详细研究才能有答案。这种情况下应该就是我们的经验出马的时候。
你提到“叶片梁单元和主轴梁单元是按固结处理”,我想是因为在你的整体模型中,主轴是用梁单元而非块单元来模拟的,在连接点上只有一个节点,因此自然是“固结”。正如一对一的RBE2和一对一的RBE3应该是没有差别的。

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欢迎各位继续讨论。因为我觉得我说的可能还是有些不正确的地方……
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发表于 2008-12-16 18:26:33 | 显示全部楼层 来自 江苏无锡
风机传动链的弯曲动态响应是不明显的,主要是考虑扭转方向的动态响应。你可算下,弯曲自振频率相对风轮3P频率是否为高频。
还有,对于梁单元而言,如果用RBE2,可认为是固结;若用RBE3,则可看作是铰接。你说的“一对一的RBE2和一对一的RBE3应该是没有差别的”是不正确的,差别是有的,即便是一对一约束。你不妨用简单的例子验证下。
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发表于 2009-12-13 15:52:47 | 显示全部楼层 来自 吉林长春
你这个是wind turbine的主轴模型吧,
对于第一个问题,因为主轴是传动链的一部分,传递扭矩,所以你这样算频率似乎意义不大,只需算整个传动链的扭振频率就可以了,不需要单独算主轴。即便要算的话,也只需算主轴的 ...
june 发表于 2008-12-16 13:24


我支持你的说法。
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发表于 2011-7-23 21:30:47 | 显示全部楼层 来自 吉林长春
高人,果然是高人。我想请教楼主同志两个问题:

(1) 在静力学分析中,集中质量单元ConM2只考虑被替代对象的质量,而不考虑其转动惯量部分,对整体结构变形的计算结果影响大否。
(2) 假设我知道被替代对象在关于三主方向(与基本坐标轴不平行)的转动惯量(以质点为坐标原点),conm2的转动惯量具体应该怎么定义。

谢谢!
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发表于 2013-5-2 21:32:22 | 显示全部楼层 来自 上海
sweetboy9063 发表于 2011-7-23 21:30
高人,果然是高人。我想请教楼主同志两个问题:

(1) 在静力学分析中,集中质量单元ConM2只考虑被替代对象 ...

请问你的问题解决了吗
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发表于 2013-5-9 11:37:33 | 显示全部楼层 来自 重庆
zlxiaonan 发表于 2008-12-15 14:05
看你的需求,两种rbe的主从约束方向是不同的,rbe2是刚性的,是主节点约束多个从节点。rbe3是多个从节点制 ...

我不完全同意你的观点
(1)rbe2可以用于约束也可以用于载荷传递;
(2)rbe3一般适用于载荷传递,传递的方法就是dependent节点上的力平移到由independent节点根据权重计算出的节点上,因此计算出的节点上载荷为1个力和一个附加弯矩,最后再把这个计算出的节点上的载荷根据权重分配到各个independent节点上,这就实现了载荷的传递,并不是限制的关系
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发表于 2013-6-27 20:20:21 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
在传递方面的效果是否一致呢
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发表于 2013-7-2 14:13:53 | 显示全部楼层 来自 重庆
两位老大说得都有道理,但我认为是用RBe2/RBe3,在这个具体问题上的关键是你看不看法兰本身的模态振型,如果关注则必选RBe3,如果只关心轴的弯曲振型,那RBe2和RBe3的结果应当相差不远。
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发表于 2018-5-24 10:46:20 | 显示全部楼层 来自 江西南昌
丁晴 发表于 2013-5-2 21:32
请问你的问题解决了吗

你好,我在rbe3中节点施加集中质量,静力学有结果,之后修改集中质量的大小,结果并没有改变,这是为什么啊?C:\Users\pc\Desktop
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