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:
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:
Rigid: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:
查看圆孔边界的位移结果:
在远程点上施加垂直位移2mm:
查看圆孔边界的位移结果:
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:
在远程点上施加垂直位移2mm,查看圆孔边界的位移结果:
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:
在远程点上施加垂直位移2mm,查看圆孔边界的位移结果:
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:
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。