通常，模擬工程師在建立有限元模型的過程中會涉及到不同的連接關係，並且它們有時候會種類繁多難以設定。
尤其是在顯式分析中，模擬工程師經常會使用到1D彈簧單元進行連接關係的類比，不同類型的連接關係的選擇和設定會加重工程師的工作任務。
在Altair HyperWorks的顯式求解器Radioss中，推薦工程師使用KJOINT2（/PROP/TYPE45）用於建立連接關係，它不僅可以設定連接關係的種類，簡化連接關係的繁瑣設置步驟，而且不會給整個模型增加多餘的品質。
我們先來簡單瞭解下KJOINT2（PROP/TYPE45）卡片，KJOINT2（PROP/TYPE45）卡片由三部分組成，分別是：全域屬性，平動屬性和轉動屬性。
1
全域屬性
包含 ⬇⬇⬇
▶ 連接的類型（不同自由度的定義），Type
▶ 約束自由度的剛度，Kn
▶ 臨界阻尼，Cr
▶ Sensor
▶ 局部坐標系的定義 Skew_ID1和 Skew_ID2
2&3
平動屬性和轉動屬性
包含 ⬇⬇⬇
▶ 平動剛度: Kti,fct_Kti; 轉動剛度: Cti,fct_Cti
▶ 位移鎖:SDi-，SDi+; 角度鎖止，SAi-，Sai+
▶ 摩擦:Kfxi,FFi,fct_FFi,Kfri,FMi,fct_FMi
那麼, 接下來就從以下四點對顯式求解器Radioss中的KJOINT2做具體剖析：
☑ KOINT2連接的類型的定義 – “Type”
☑ KJOINT2的建模要求和坐標系
☑ KJOINT2的位移和角度鎖止
☑ KJOINT2的剛度和阻尼
KJOINT2連接的類型的定義 – “Type”
KJOINT2的連接類型 “Type”由不同的自由度DOF (degree of freedom) 組合來定義.
比如下面的連接類型是約束所有的平動自由度：
▶ Type=1: Spherical類型連接, 平動自由度全部約束，轉動自由度全部自由。所以它用於承受任何方向的彎曲載荷以及扭轉載荷。
*這個類型連接最少需要在/SPRING中定義兩個節點N1和N2
▶ Type=5: Universal類型連接, 平動自由度全部約束，不可以軸向扭轉，可以任何承受任何方向的彎曲載荷。
▶ Type=2: Revolute類型連接, 僅可以承受軸向扭轉的荷載。
比如下面的連接類型是約束所有的轉動自由度：
▶ Type=6: Translation類型連接, 可以用於軸向的拉伸壓縮載荷。
▶ Type=7: Oldham類型連接, 可以用於承受y方向和z方向的剪切載荷。
還有一些特殊的約束組合，比如：
✴ 所有自由度都約束的rigid類型連接。它的Kn就用於定義約束剛度，當然如果不填寫Radioss會使用默認的一個非常大的約束剛度。
✴ 所有自由度都不約束的Free類型連接；
▶ Type=3: Cylindrical連接類型
▶ Type=4: Planar連接類型
KJOINT2的建模要求和坐標系
首先介紹一下普通的彈簧單元的局部坐標系如下定義
在彈簧單元的卡片/SPRING中定義了N1，N2和N3這些節點，SPRING單元自身的局部坐標系參考如下：
局部x方向：從節點 N1到節點N2；
那麼節點N1，N2和N3形成了局部xy平面, 這個平面的法向就是局部z方向；
y方向不是節點N1到N3， 而是從N1出發的垂直於x方向的，公式描述為：
KJOINT2建模時需要使用到彈簧單元，然後對彈簧添加相應的屬性（SPRING+/PROP/TYPE45），並且它的兩端節點N1和N2分別連接Rigid Body，N1指向N2的方向被定義為彈簧自身的X軸。節點N1，N2用於定義KJOINT2彈簧單元本身，所以它們不可以是重合的點，但是為了較好的模擬連接，推薦N1和N2點可以選用重合點。
定義KJOINT2至少需要兩個節點N1，N2，除此以外也可以有其他的節點比如N3，N4用於定義局部坐標系。這需要在前處理器HyperMesh中考慮SPRING單元具體使用到幾個節點，如:SPRING2，SPRING3，
SPRING4。
隨著KJOINT2是根據連接類型不同，局部坐標系也可以根據需要設置不同參考。比如SPRING的節點N1和N2取重合點，那麼節點N1到N3就是局部坐標系中的x方向。那麼N1，N3和N4節點就組成的平面，它的法線為局部z方向。如下圖 ⬇
建模過程中定義SPRING彈簧的節點個數時需要根據連接關係類型（TYPE）注意以下問題：
▶ 需要N1，N2兩個節點的連接關係：
Type=1: Spherical；Type=8: Rigid；
以上這些類型連接可以最少僅需要N1和N2點，那麼當沒有定義節點N3,N4時，局部坐標系可以同全域坐標系。
▶ 需要N1，N2，N3三個節點的連接關係：
Type=2: Revolute；Type=3: Cylindrical；Type=6: Translational；Type=4: Planar；
以上這些類型連接可以最少僅需要N1,N2和N3點三個節點，那麼節點N1到N3就是局部坐標系中的x方向。如果節點還是N3沒有定義，那麼此時節點N1和N2一定不能是重合點，因為需要根據N1和N2節點定義局部x方向。
▶ 需要N1，N2，N3，N4四個節點：
Type=7: Oldham；Type=5: Universal；Type=9: Free；
以上這些類型連接可以最少僅需要N1,N2,N3和N4點四個節點。
在定義彈簧單元時，為了滿足特殊的坐標系設定，那麼KJOINT2彈簧單元坐標系也可以根據skew_ID1和skew_ID2定義的不同而設定⬇
KJOINT2的位移和角度鎖止
KJOINT2卡片中下面兩部分分別是定義平動和轉動屬性的區域，首先我們來解釋一下位移和角度鎖止的定義。
KJOINT2中SDi+和SDi-是定義平動位移鎖止，而SAi+和SAi-是定義轉動角度鎖止，用於角度鎖止的角度是用弧度單位。
其中i是指自由度，i=x，y，z方向。
比如Type=6: Translation類型連接中有x方向（軸向）平動自由度，那麼相應的平動位移鎖止就是SDx+，SDx-。
比如 Type=4: Planar連接類型中有y方向和z方向兩個平動自由度，和一個x方向（軸向）轉動自由度，那麼相應的平動鎖止位移就是y方向的SDy+，SDy-和z方向的SDz+，SDz-。以及角度轉動鎖止SAx+，SAx-。
這裡的正+和負-的下標表示最大正向和最大負向的鎖止。
平動鎖止在3個自由度的鎖止如下圖表示。
x軸向拉伸導致的拉伸位移最大不超過SDx+壓縮導致的壓縮位移最大不超過SDx-。
y方向剪切導致的正向剪切位移最大不超過SDy+，負向剪切位移最大不超過SDy-。
而z方向剪切導致的正向剪切位移最大不超過SDz+，負向剪切位移最大不超過SDz-。
轉動鎖止在3個自由度上的鎖止如下圖表示。
x軸向扭矩導致的扭轉角度正向最大不超過SAx+負向最大不超過SAx-。
y方向彎矩導致的正向彎曲角度正向最大不超過SAy+，負向最大不超過SAy-。
而z方向彎矩導致的正向彎曲角度最大不超過SAz+，負向最大不超過SAz-。
這次的KJOINT2就介紹到這裡，下次要重點介紹一下KJOINT2的剛度和阻尼。
敬請期待唷~~~
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