深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别

00 Rigid,Deformable,Coupled,Beam出现的场景

在workbench中添加质量点,或者设置远程点,就会遇到Behavior的设置,其中有四个选项:Rigid,Deformable,Coupled,Beam。如下图所示:

深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别的图1

深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别的图2

其中Rigid,Deformable,Coupled都是接触中的MPC算法,Beam是梁连接。那么Rigid,Deformable,Coupled之间有什么区别呢,以及这三个选项和Beam又有什么区别呢。

01 Rigid,Deformable,Coupled之间的区别

首先看一下官方文档的解释:

深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别的图3Rigid:刚性,CERIG,接触区域是刚性的,接触节点的约束取决于pilot point(质量点或远程点) 的约束;

Deformable:柔性,RBE3,接触区域是柔性的,施加在pilot point的位移和力均匀分布到接触区域;

Coupled:耦合,CP,每个接触节点的位移和pilot point 的位移一致,(接触区域也是刚性的);

这里要注意两点:第一,Rigid是刚性区域,Deformable是柔性区域;第二,Coupled的接触节点位移与pilot point一致,但Rigid只是和pilot point相关,节点位移可一致,也可不一致。如果我没说清楚,用一个例子来展示。

02 Coupled实例展示

将平板中间的圆孔边界和远程点耦合,在远程点上施加水平位移1mm:

深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别的图4

查看圆孔边界的位移结果:

深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别的图5

在远程点上施加垂直位移2mm:

深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别的图6查看圆孔边界的位移结果:

深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别的图7

结论:耦合区域的每个节点的位移都和pilot point一致

03 Rigid实例展示

在远程点上施加水平位移1mm,查看圆孔边界的位移结果:

深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别的图8

在远程点上施加垂直位移2mm,查看圆孔边界的位移结果:

深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别的图9

结论:接触区域是刚性的,但每个接触节点的位移不一定一致;平移运动时,每个接触节点的位移基本一致,如工况一;接触区域有可能存在转动,此时每个接触节点的位移就会产生明显的差别,如工况二。

04 Beam实例展示

在远程点上施加水平位移1mm,查看圆孔边界的位移结果:

深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别的图10在远程点上施加垂直位移2mm,查看圆孔边界的位移结果:

深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别的图11

结论:Beam选项的求解结果和Rigid选项相似,可以相互替代。

05 Deformable实例展示

在远程点上施加水平位移1mm,查看圆孔边界的位移结果:

深度解析workbench中Rigid,Deformable,Coupled,Beam的区别的图12

结论:接触区域是柔性的,圆孔边界的平均位移为1mm。

06 总结

01 Rigid,Deformable,Coupled定义的是接触单元,MPC算法;Beam定义的是梁单元。

02 Rigid,Deformable,Coupled的区别在于接触单元的K4关键选项。

03 Rigid和Coupled定义的区域是刚性区域,Deformable是柔性区域。

04 Coupled定义的区域位移一致,Rigid则不然。

05 Beam和Rigid效果基本一致,可以相互替换。

(2条)
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这个只展示了位移结果,不同行为下应力结果差别会很大吗?
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讲的很好
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