强度分析
欧阳家百(2021.03.07)
以A380铝支架分析为例: 1. Start license services
双击,进入界面,再点击Start
Server,取得软件应用许可,进入Hyper mesh工作界面; 2. 选择模块Nastran
双击,弹出对话框,选择Nastran点击
OK。点击斜向下的绿色箭头,进入界面的模型导入HyperMesh; 3. 选择模型,去实体
,将已建好
选择要分析的模型,点击图标变灰色,隐藏
欧阳索引创编 2021.02.02
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其它模型。点击F2,框选模型(如未选中,模型为壳层),将实体(solid)去掉,只留下壳层(1111)。
;
4. 数模几何清理(auto cleanup 和F11)
,避免两条轮廓线过于接近或夹角太小(小于30度),再进行人工修清理模型曲线,点击F11,进入界面,一般使用下图1、2、5创建点和点之间的线、点垂直于线的线、删除特征线(鼠标左键去掉曲线,右键添加)
去倒角,geom,defeature,surf fillets,find,选中要去掉的倒角面,remove。 5. 切法兰面
为了确定零件上与加载点相关联的节点位置,我们在约束(螺栓位置)和加载处切法兰面。
(5.1)找到圆心Geom—circle—find center;常按鼠标左键,在白线上选择三点,点击“find”,出现圆心
(5.2)画圆center&radius点找到的圆心,输入radius尺寸,点N1,在面上点三个点,点“create\"按住左键选中曲线找到节点,M6的螺栓,法兰半径6.5;M8/8.5,M10/10.5,M12/12.5;
(5.3)Surface edit —trim with lines—with lines;选面、点鼠标中键,选线,点鼠标中键,选择N1、N2、N3点。 6. 生成表面三角形壳单元
在component中建shell,右键make current,使生成的壳单元在该层
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中,
若生成的网格没有在shell中,可以通过toolorganizeelemsretrieve来转移
点击F12—surface/trias(选择三角形单元)选中—mesh,接下来再修理网格(左键增加节点,右键去掉节点),例如,倒角、加强筋位置至少两层单元,应力集中、加载处细分网格; 7. 检查壳单元,并局部优化。
(7.1) 检查网格质量,点击F10/2d,在界面内点击 min. angle
tria.、max. angle tria. 和connectivity;检查三角形网格的角度和连接性;
(7.2) 对有问题的网格,save faied ,新建failmesh,并toolorganizeelemsretrievemove,便于查看。
F2删除有问题网格,F3移节点(合并两个节点),F6补网格,F12重新局部划分网格,
(7.3)检查共节点、自由边,点shift+F3 或者tool/edges。调节tolerance的值并使用preview观察共节点,如果没有共节点,点equivalence 自动共节点。
8. 生成四面体单元,检查网格质量并局部优化。
在component中建solid,右键make current,使生成的四面体单元在该层。点击3D/tetramesh,生成四面体单元,并点击F10/3d检查网格。
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9. 画螺栓,加约束
;
这样不用一个一个点
(3)2D/ drag,
螺栓头高7mm/3层,螺栓柱3mm/层,可F4测距离(N1、N2和N3定义面的向量,方向符合右手法则)
(4)新建SPC加约束,约束法兰面即可,Analysis/constraints—nodes (约束三个自由度dof1,dof2,dof3(不一定只约束着三个自由度)) 点nodes选surf 选surf的方法:
toolmaskelemgeomsurf选择法兰面maskreverse,此时,只显示法兰面,在component点bolt,显示bolt和法兰面,调整坐标轴
,shift+左键选择。
画圆圈单元,先画外层单元,通过3Delem offset处理可以得到 10. Rbe2相关联,并加载(rbe2表示刚性连接,rbe3表示柔性连
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接,若是橡胶选rbe3)
(1)确定加载点,Geom/nodes—type in (x,y,z);
(2)1D/ rigids(rbe3)—node,选中加载点,在选中数模上要关联的点(法兰面)(点击nodes,然后选geom);
(3)加载荷,Analysis/forces,在loadcollector中建层FX+,输入(x,y,z),(输入的是哪一些数据)
其它加载FX、FY+、FY、FZ+、FZ相同;
11. 创建加载步loadstep
(1)Analysis/loadstep –Name: FX+; type: linear static (2)点SPC 选中SPC, load 选中FX+; creat–edit –选中Output/Displacement/stress
其它方向FX、FY+、FY、FZ+、FZ相同; 12. 附材料,加属性
(1)Material
Creat:mat name=材料名MAT1—creat/edit,
➢
,Card image 点击
材料Al
材料牌号A380:
杨氏模量( E )7.25e+04MPa, 泊松比( NU )0.33,
质量密度(RHO)2.7e09吨/mm³,即2700kg/m³。
➢
材料steel:
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杨氏模量( E )2.1e+05MPa, 泊松比( NU )0.30,
质量密度(RHO)7.8e09吨/mm³,即7.800kg/m³。 (2)Property. Skin的厚度为0.001 (3)ComponentsUpdate
13. 在Card附值,或者在Analysis/control card
(1)SOL—点击默认(default)
(2)PARAM—选择 Autospc(SPC为单点约束减缩,消去刚体运动自由度)、Coupmass、K6ROT(旋转刚度)、
MAXRATIO(1.0e+8)、POST(后处理,要使用hypermesh进行后处理,1)
(3)GLOBAL_CASE_CONTROL—选择output/Displacement/stress.
14. 为计算精确,实体单元(solid)和蒙皮(skin)转二阶
3D/order change—element/collector 15. 导出.bdf文件,导入MSC.Nastran计算
导出前注意检查:1、shift+F3检查共节点。2、F10,检查连接。检查螺栓中是否有壳单元。3、是否转二阶。4、各组件材料属性。
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,
成.op2文件;
,,最后生
如有问题产生,需查看F06文件。 16. 通过Hyperview查看结果
(1)在Hyperview 中导入.op2文件; (2) 在countour设置参数;
(3)屏蔽掉约束处的应力集中区域(通常是隐藏约束周边一层的单元)
在Mask选中单元Mask Selected,再Contour/Components—displayed;
(4)在Hyperview中查看模型的动画结果后,将Animation Controls中的Current angle调至0,才能查看加载完毕的结果,从图中看出,此方向的最大应力为131.3MPa; (5)各加载方向截图。 (6)螺栓支反力读取
有可能选不中点,选中的话,vecter(SPC Force)会出现相应数值
模态分析
1.
模态分析的前处理跟应力分析一样;关联用rbe2连接,只是模
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态计算时数模的蒙皮删掉; 力等都删掉,
2. 3.
Material和property都一样; load collectors:
新建mode –card image ,点击选择EIGRL—creat/mode edit 右键Card edit, ND表示阶次;
4.
load steps
截图
Analysis /loadsteps –name=Normalfreq; type =normal modes; 选择SPC METHOD
Creat –edit –Output/Displacement/ ESE;
5.
附集中质量;附到加载点上
1D—masses(单位:吨)例360g (3.6e04吨);
6.
在Card附值,或者在Analysis/control card (1)SOL—normal modes;
(2)PARAM—选择K6ROT、MAXRATIO(1.0e+8)、POST; (3)GLOBAL_CASE_CONTROL—选择output/Displacement/ESE;
7.
从Hypermesh中导出.bdf文件,导入MSC.Nastran计算(输入命令scr=yes),生成.OP2文件;(导出的时候不要把蒙皮导出)
8.
通过Hyperview查看(无须设定阀值)
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在deformed中设定参数值
9.
截图一般在运行的1/4处截图
10. 归档时,如果没有项目名称(没有的值),直接填无。负荷
填1
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