RBE-элементы

[mai-student 5]

Есть такая штука в МКЭ-системах как RBE-элементы. Речь не о сетке, а скорее о constraints. Из практики знаю, что таким элементом можно автоматически распределить сосредоточенную силу на поверхность, при чем не будет побочного эффекта на ужесточение поверхности, связанной констрейнтом с точкой.

 

Вот нашел на англоязычном форуме неплохое описание:

 

 

RBE# entities represents constraint/coupling equations which define a displacement relationship between the corresponding nodes upon they are defined.
As constraints (boundary conditions), they are imposed as supplementary equations added to the general governing system and have absolutely NO INFLUENCE on the stiffness matrix [K].
The main difference compared with "classic" constraints is that the DOF values are usually computed by the solver (and not defined by the user).

An RBE2 entity simulates an infinitely rigid "element" which couple a set of nodes/DOFs by enforcing the same amount of motion for each of them, which simply yields in NO relative displacement between the nodes upon it is “attached”.

RBE3 is an interpolation element which defines a linear relationship between nodal DOFs and is usualy used to distribute loads and mass upon the corresponding nodes (grids) and to constrain the displacement of one node (master) by the weighted average of the displacement of the other nodes (slaves).

Basic applications:
RBE2:
- impose equal displacement to a set of nodes;
- model rigid connections and pin-joints;
- enforce symmetry;
RBE3:
- model transitions, connections, spot-welds, seam-welds between non-matching (dissimilar) meshes;
- distribute concentrated loads/masses to a set of nodes;

For example:
A spot-weld between 2 non-matching surfaces is modeled as a solid HEXA element with 8 RBE3 entities on its corners, connected with the solid through their master nodes and having the slave nodes attached to the two surfaces of interest (4 RBE3s for each surface).
Be advised that this kind of spot-weld model is NOT suitable for local response on the welding area.

 

Суть вопроса: есть ли аналог в Абакусе? У меня такое впечатление, что Coupling, но неужели все так просто...

 

Чтобы не быть слишком абстрактным, приведу пример использования RBE2 (вроде именно 2): моделирование нагружения податливого внутреннего кольца подшипника весом ротора, не решая контактную задачу и не моделируя вал (интересуют именно деформации кольца).

 

Раньше выходил из положения нагружая давлением, но думаю рано или поздно возникнет задача, где уже так не получится...

[Alexejswt 32]

RBE - это rigid bodi element (если я не ошибаюсь) создаете в interaction присваиваете referenc point и нагружаете!

[mai-student 5]

RBE - это rigid bodi element (если я не ошибаюсь) создаете в interaction присваиваете referenc point и нагружаете!

 

Нет.

Что я обычно делаю в Interaction при нагружении. Так как чаще всего "ноги" постановки задачи растут из задач роторной динамики, в которой поперечные сечения модели (тел вращения) приняты жесткими, то сечение нагружения и сечение закрепления (заделки) я могу принять жесткими (обычно как раз и надо принять жесткими. Например, при расчете матрицы податливости/жесткости "беличьего колеса" - упругого элемента опоры ротора ГТД. Сечение (иногда поверхность) нагружения я связываю с точкой на оси при помощи Constraint - Rigid Body. Что дает этот тип - то, что выбранная поверхность не только жестко связана с точкой, но и попбочный эффект - все точки поверхности жестко всязаны друг с другом. Это простая и понятная логика, как если взять например два карандаша и абсолютно жестко склеить их под углом в какой-то точке, то в итоге все точки одного карандаша станут жестко связанными со всеми точками другого карандаша, а не только с той, с которой склеили.

 

RBE-элемент дает возможность рассредотачивать сосредоточенную силу на поверхность. Не уверен точно, надо ли прописывать какой-то закон распределения... Сам не пользовал - есть товарищ, который пользует эту тему в FeMap. Применяя RBE, можно сделать следующее:

Кольцо давит (контакт) на поверхность. Кольцо нагружается внутри по поверхности неким валом, допустим посаженным с 0-посадкой. Соответственно, решая задачу "в лоб" - тут две контактные пары: "вал-кольцо" и "кольцо-поверхность". Но допустим необходимо пару "вал-кольцо" необходимо убрать и убрать вал вовсе, но учесть распределение нагрузки, чтобы проследить деформацию кольца. Вот тут вопрос - как нагрузить? Через Rigid Body и выбрать внутренню поверхность - мы примем кольцо жестким и сможем увидеть только контактную деформацию, без деформирования самого кольца. Другой вариант (как мне кажется) - через Coupling. Но меня терзают смутные сомнения, что не все так просто... Это точно решается RBE-элементом. По-моему, RBE2-элементом (если пренебречь деформацией вдоль оси вращения) и RBE3-элементом, если учесть деформацию вдоль оси. (В плане самих элементов - могу ошибаться, но вроде логика именно такая). В Абакусе RBE в том или ином виде обязаны быть, но либо называются по-другому, либо этот вопрос решается еще как-то. Да, кстати, RBE связывает каждую точку сетки (дада, сетки) поверхности с выбранной точкой (тем же Reference Point'ом).

 

Буду благодарен за подсказки и наводки ;)

[Alexejswt 32]

Посмотрите ссылку: http://www.mscsoftware.com/training_videos/patran/Reverb_help/index.html#page/Abaqus/aba_intro_mpc_forms.03.4.html

Там вроде Patran но это одно  тоже что и FeMap так каr это пре/постпроцессоры для настрана на сколько я знаю, только FeMap подешевле )) Я так понял RBE элементы это как раз и есть Coupling только с настройками DOF ну или можно воспользоваться MPC контактом и выбрать там соответствующий conector допустим LINK - балка с 2-мя шарнирами .(хотя никогда не пользовался подобными вещами могу и ошибаться)

 

Кстати вот еще ссылочка: http://www.mscsoftware.com/training_videos/patran/Reverb_help/index.html#page/Release%20Guide/chap2.3.10.html

Да и в мануале есть : http://www.ilsb.tuwien.ac.at/v6.10/books/usb/default.htm?startat=pt01ch03s02abx21.html