1 什么是剛體？

剛體(rigid body/discrete rigid part/analytical rigid part)均可視為Abaqus的一種約束類(lèi)型，其作用和Coupling Constraints, Shell-to-Solid Coupling, Surface-Based Ties等類(lèi)型類(lèi)似-----對(duì)節(jié)點(diǎn)和單元集合的自由度在一定程度上的限制或者將它們的運(yùn)動(dòng)與參考點(diǎn)耦合。

剛體由節(jié)點(diǎn)或單元集合和參考點(diǎn)兩部分組成，創(chuàng)建方法大致有兩類(lèi)方法：

1 part module: create part →rigid part(discrete/analytical) →tools/reference point

2 part module: create part →deformable part →interaction module: create constraint →rigid body →reference point + element set(discrete rigid body)/tie node set/pin node set/analytical surface

注意事項(xiàng)：1中創(chuàng)建離散剛體需要抽殼：shape/shell/shell from solid；2中的參考點(diǎn)在interaction module創(chuàng)建；3使用剛體時(shí)優(yōu)先使用解析剛體，復(fù)雜幾何時(shí)考慮離散剛體。

2 何時(shí)使用剛體？

1 產(chǎn)品可行性驗(yàn)證階段，將復(fù)雜幾何體的非關(guān)鍵部位轉(zhuǎn)化為剛體，縮短研發(fā)周期。滿足設(shè)計(jì)需求后，解除剛體定義，再進(jìn)行細(xì)節(jié)處理；

2 多體動(dòng)力學(xué)分析，剛體可以精確表示幾何、質(zhì)量以及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。此外，也支持高精度的可視化模型和后處理；

3 分析涉及兩種本構(gòu)及以上，取剛度較大者為剛體，如在金屬成型分析中的沖頭、磨具等。

3 關(guān)于rigid body的一些額外設(shè)定

1 每個(gè)rigid body定義中不允許存在共享節(jié)點(diǎn)、單元或參考點(diǎn)；

2 剛體質(zhì)心的位置調(diào)整與否取決于該剛體是否在載荷下發(fā)生位移；

3 在熱力耦合分析中，剛體可視為等溫材料，在溫度梯度下產(chǎn)生線性變形，形變量則取決于該點(diǎn)到參考點(diǎn)的距離；

4 剛體上的載荷有三部分組成:綁定節(jié)點(diǎn)、鉸接點(diǎn)以及參考點(diǎn)上的集中力和集中力矩，單元和表面上的分布力；

此外，rigid body在邊界條件、接觸等環(huán)節(jié)與變形體的異同以及自身的局限性可詳見(jiàn)用戶手冊(cè)。