ANSYS经典三种局部结构耦合约束方法介绍（重点介绍RBE3）

Infiniteelements 2023年8月28日浏览：1268 收藏：3

局部结构耦合约束方法一般有三种，局部刚性方法（CERIG），节点耦合方法（CP），还有一个就是今天要重点讲述的载荷传导方法（RBE3）。这三种方法是有一些区别的，下面具体介绍一下。

一、局部刚性方法（CERIG）

局部刚性方法（CERIG）笔者之前的文章详细介绍过，并给出了具体算例。此方法是将一个master节点和多个slave节点耦合成一个刚性区域。约束或载荷施加到master节点上，因为刚性区域不产生形变，所以整个刚性区域就会被约束，或者产生整体位移。

二、节点耦合方法（CP）

笔者认为节点耦合CP命令是三种方法中使用最繁琐，当然也是最强大的命令。CERIG和RBE3可以认为是CP命令特殊场合的简化使用。CP命令可以按照一个逻辑耦合节点之间的自由度，可以是一个规律，一个公式，非常灵活。配合弹簧单元的使用，可以说只要有足够的耐心，CP命令可以实现任何的结构耦合需求。

三、载荷传导方法（RBE3）

前两种方法是比较常见的方法，载荷传导方法（RBE3）则应用的相对少一些。RBE3也有master节点和slave节点，较新版本ANSYS叫 independent node和dependent node。

RBE3的master节点和slave节点不是形成刚性区域了，而是将载荷从master节点传递到slave节点，整个耦合区域是会产生变形的。下面给出一个APDL算例，包含了RBE3和CERIG两种方法，并给出结果截图，进行对比分析。

! ***************环境设置************************finish/clear/filn,file/title,!基本参数!****************前处理***************************/prep7et,1,181 ! 定义1号单元类型et,2,21!定义2号单元类型sectype,1,shell !定义壳单元截面secdata,5!厚5mmr,1,0.0000001mp,ex,1,2.06e5 !材料数据mp,nuxy,1,0.3!*******************几何建模****************************block,0,500,-50,50,-80,80vdele,1,,,0asel,s,loc,x,0asel,a,loc,x,500adele,all,,,1allsel,allaesize,all,10amesh,alln,,500,0,0*get,node_master,node,,num,maxtype,2real,1e,node_masternsel,s,loc,x,500!!!!下面两条命令要注释掉一条!CERIG,node_master,ALL,ALL, , , , !定义局部刚性区域rbe3,node_master,all,all !定义载荷传导区域allsel,all!!!!!!!!!!!!!约束nsel,s,loc,x,0d,all,allallsel,all!!!!!!!!!!!!!!!加载f,node_master,fy,-100!!!!!!!!!求解/solusolvefinish/post1PLNSOL, U,Y

方型梁的有限元模型，端部定义局部耦合区域：

ANSYS经典三种局部结构耦合约束方法介绍（重点介绍RBE3）的图1