[讨论]rbe2和rbe3单元的使用

MaXPowerPLANe

rbe2单元和rbe3单元在建立有限元边界条件模型时经常被使用，通过在rbe2单元的主节点上加集中力或力矩，可以方便的模拟实际产品中的分布载荷。但是rbe2单元又容易造成有限元模型过刚，以及此单元建模时难以确定主结点对从结点约束的自由度，造成fea分析结果经常出错，请大家谈谈rbe2单元的原理和使用方法

MaXPowerPLANe

还是把这个问题分割成几个小问题吧：
1〉rbe2单元作为一种刚性单元，它对自由度的影响；一个主结点，和n个从结点组成rbe2单元之后，这(n+1)个结点的自由度，或者这一个rigid单元的自由度，一共还剩多少？
2〉这个问题其实和上面的问题是同一个问题，不过从另一个角度出发：
    2.1. 如果单元的主结点控制从结点的dof1~dof6，但是主结点本身只有dof1被约束，那么从结点的位移模式是怎么样的，是否也只有dof1被约束？如果主结点沿着dof2方向偏移了dy，那么从结点是跟随主结点也偏移dy，还是自由偏移？
    2.2. 如果单元的主结点只控制从结点的dof1，但是主结点本身的dof1~dof6都被约束了，那么从结点的自由度又将如何？是只有dof1被约束，还是六个自由度均被约束？
3〉主结点将控制从结点的自由度，这个自由度是基于全局坐标系的还是刚性单元的局部坐标系的？如果主结点和从结点的距离为r，主结点旋转了theta后，从结点也旋转theta呢，还是移动 r*theta？
4〉这个问题其实又和上个问题有关：体单元的结点一般不具有旋转自由度，如果rbe2的从结点都是体单元上的结点，那么主结点的旋转自由度是否不再起作用而被自动除去？
5〉采用rbe2单元常常造成结构过刚，这种过刚产生的机理是什么？
6〉在主结点上添加作用力，这个作用力会被传递到各个从结点，一个集中力就成为若干个作用在结点上的集中力，从而模拟分布载荷；那么，这种传递的原理是什么？最终的若干个集中力大小、方向又是如何被确定的呢？

MaXPowerPLANe

搜索了一下，以下是找到的几个与rbe2相关的帖子：
http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=383430
http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=381319
http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=241921
http://www.simwe.com/forum/viewthread.php?tid=109382

MaXPowerPLANe

抛砖引玉，以下仅代表我个人观点，错误在所难免，请各位批评指正：

1〉rbe2的independent node 和 n 个 dependent nodes 连接的时候，可以选择关联（控制）哪些自由度，这在nastran里是一种 MPC (Multiple Points Control) ，比如说我们让independent node控制 dependent nodes 的 dof1,dof2,那么这个rbe2单元还剩余 (6 + 4 * n) 个自由度，6 是 independent node's dof，4 * n 是 n 个 dependent nodes' dof；如果此时我们约束 independent node's dof3，则 dependent nodes' dof3 不会被控制，因而整个单元还剩余 (5 + 4 * n) 个自由度。
2〉
  2.1. dependent nodes 的dof1也被约束，在dof2方向上位移与其他所有的dependent nodes 以及 independent node一样；因为dof1~6被控制之后，整个单元相当于一个刚体，只会产生刚体运动。
  2.2. 只有dof1被约束。
3〉全局坐标系；在nastran里面有 rbe2 123456  和 rbe2 FULLRIG，两者的位移略有不同，前者只适用于静力分析，后者可用于dytran做动力分析；区别参照：http://support.mscsoftware.com/kb/results_kb.cfm?S_ID=3731&requestTimeout=2000
简单地说，前者由于当independent node 旋转一个角度之后，每个 dependent node也将绕自身的轴旋转（自转）相同角度，这在静力分析中问题不大，因为一般都是小位移，但在动力分析中，由于经常发生大位移，结果往往和预想的有很大差异。
4〉我想应该是的。但是如果dependent nodes 既有体单元的结点，又有面单元结点，那么independent node的dof4~6应该会保留。
5〉由于rbe2是一个刚体单元，当这个单元产生一个刚性平动时，变形能的计算结果（根据那个矩阵矩阵的乘积来算）可能会趋向无穷大。
6〉这种传递与rbe2的刚性位移有关；比如说一个rbe2的正方形连在一个弹性的正方形上，当他们互相挤压时，rbe2不会变形，而弹性的正方形会产生变形，就相当于是在rbe2的dependent nodes上加了一组弹簧，而这些弹簧的变形是受刚性单元rbe2制约的，因此每个dependent node上的集中力就可以根据弹簧变形的反力计算出来。

请大家指正

flyknight

说得真好,大有裨益！谢谢

wk9027

太好了!

hlw1985

说的太好了！！高手，真正的高手啊！
请问你们从哪里看到这些资料的？
我怎么找不到呢？

清风把盏

楼上的....
你以为高手都是找的资料啊......
!@#$%^&*

lyju

高手，真正的高手啊

Dkyang

学习了

gongchengshi56

受益匪浅啊

guangsheng84

真是高手啊。听的我迷迷糊糊的。佩服佩服！

sweetboy9063

我提出两个问题：
（1）用RBE2 Spider传递力矩和力会是什么样的效果，假若在一个圆孔的中心处设置independent node，孔的周围设置n 个 dependent nodes，在independent节点处世家一个力矩，那么在depengdent节点处会得到什么？是力矩M/（n*半径r），还是别的。假若同时作用力矩和力，则结果又是什么样的？
（2）假若用RBE3 spider做同样上面的工作，又会是什么样的？
（3）RBE3单元处理板壳单元、梁单元和实体单元载荷传递时都会有什么区别？

kimyong1985

谢谢，各位牛人~   学到很多~

z18197

谢谢 各位的指教 继续学习中

claudia1986

学习ing

优翼

见着高人啦！！

anchs

期待有大虾回答14楼的问题ing

over973515

http://forum.simwe.com/thread-954816-1-2.html