CAE分析流程.doc

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CAE分析流程 一、3D建模：在三維模型在裝配車架上零部件。 二、抽取中面：在CATIA中，對車架縱梁、縱梁加強(qiáng)板、橫梁及橫梁連接板等車架系統(tǒng)本體的零部件進(jìn)行抽取中面；板簧支座、油箱托架、電瓶框、尿素罐支架等保留3D模型。（保存為.stp格式或者直接使用.CATProduct格式） 三、劃分網(wǎng)格： 1、在Hypermesh中打開3D模型，對components中的名字重新命名，方便查找對應(yīng)的零部件。 2、對車架上的孔進(jìn)行優(yōu)化處理。（更優(yōu)網(wǎng)格質(zhì)量） Geom autocleanup 效果 3、對components進(jìn)行2D網(wǎng)格劃分。（橫梁為例） 2D automesh選中要劃分網(wǎng)格的components（shift+鼠標(biāo)左鍵框選） mesh， 完成后 return elem cleanup清除壞的網(wǎng)格（shift+鼠標(biāo)左鍵框選），完成后return qualityindex 檢測網(wǎng)格質(zhì)量同時手動優(yōu)化網(wǎng)格，直至failed趨近于0 清除網(wǎng)格 手動清除 4、對components進(jìn)行3D網(wǎng)格劃分。（板簧支架為例） 3D tetramesh選中要劃分網(wǎng)格的components（shift+鼠標(biāo)左鍵框選） 選擇 Volum tetra 選中solids（shift+鼠標(biāo)左鍵框選），mesh完成后return 注：在網(wǎng)格劃分中，最好使要劃分網(wǎng)格的components置于當(dāng)前。在components中右鍵，選擇make current。這個方便之后的材料及屬性賦值。 四、鉚釘（螺栓）的虛擬剛性連接 1、在components中新建一個集合如maoding。創(chuàng)建鉚釘連接時候，把它置為當(dāng)前。 ，Create。 2、車架縱梁、加強(qiáng)板、橫梁連接板等連接 2.1 孔位對應(yīng)連接 1D connectors bolt 設(shè)置 Create 設(shè)置情況：type—bolt(washer 1) 帶彈墊螺栓連接 fe file—，基本不用動。 Prop file—在安裝文件下找到connectors文件夾，找到prop_hinge.tcl文件 對節(jié)點設(shè)置： 下圖 1—location—nodes 選中節(jié)點 2—connect what—comps 節(jié)點所在的components 3—num layers—total（2，3，4……）連接幾層板的意思 4—tolerance 容差 一般100（大一點的值） 5—hole diameter—max 孔的直徑最大值，一般選取100（怕溢出） 5 4 3 2 1 2.2 孔位沒有對應(yīng)或者沒有孔的連接（聯(lián)接角鐵與底架） 1D rigids independent—calculate node，dependent—nodes Create 注：選擇的點要在要連接的components上（shift+左鍵）選中的多余的點刪掉（shift+右鍵） 2.3 按照以上兩個流程把車架上面的所有零部件連接在一起，形成RBE2單元。 2.4 車廂與車架之間的連接使用gap單元。 五、材料、屬性及賦值 1、材料material 選擇Materials mat name—材料命名，type—ALL，card image—MAT1 Create/edit 設(shè)置E彈性模量、NU泊松比、RHO密度 return 2、屬性property 2.1 2D屬性 選擇property prop name—屬性命名，type—2D，card image—PSHELL，material選擇上面建立的材料 Create/edit 厚度T return 2.2 3D屬性 選擇property prop name—屬性命名，type—3D，card image—PSOLID，material選擇上面建立的材料 edit return 3、賦值（將材料，厚度的值分別賦予車架上面的所有零部件） 選擇components comps—零部件，property—選擇上面建好的屬性 assign 注：1、2D、3D賦值是一樣的，只是2D、3D的屬性卡片不一樣。 2、車架縱梁、橫梁及其他零部件應(yīng)建立對應(yīng)的屬性卡片，便于賦值。 六、虛擬彈簧建立 1、新建一個components，如xuni，置當(dāng)前，存放虛擬彈簧。 2、建立板簧座上RBE2單元 1D rigids nodes（選擇板簧圓銷孔里面的點，然后by face） Create RBE2單元 利用相同的方法在另外一個板簧支座上面建立RBE2單元。 3、建立nodes tool translate nodes（duplicate復(fù)制）豎直方向上移20 同樣的方法建立另外一個node。 4、中點node Geom distance，測量上述兩個node的距離 tool translate nodes（duplicate復(fù)制），把縱向坐標(biāo)較小的那個node復(fù)制平移到另外有一個node下方。 Geom distance 選擇兩點，nodes between,得到中點 translate，中點向下移動100，為nodeX。 5、建立虛擬彈簧 5.1 建立CBUSH Property 設(shè)置type—Springs_Gaps，card image—PBUSH，material選擇上述材料 ，設(shè)置K1，K2，K3……K6的值（根據(jù)懸架系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)） K1=K2=1000，K3=剛度/2，K4=K5=K6=3700000 1D Springs 創(chuàng)建CBUSH，Property—選擇前面建立的，elem types—CBUSH 按上述方法建立另一個板簧的虛擬，生成CBUSH。 5.2 虛擬板簧連接 5.2.1沒有副簧情況下 1D rigids independent—node-選擇之前建好的nodeX，nodes-選擇CBUSH下面的兩個node Create，形成RBE2單元。 5.2.2 有副簧情況下 1）建立PGAP Property 設(shè)置type—Springs_Gaps，card image—PGAP，material選擇上述材料 Create/edit ，去掉勾，設(shè)置KA的值（根據(jù)懸架系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)/2）， U0=56 Return 2）利用上面建立兩個nodes的方法，新建兩個nodes tool translate nodes（duplicate），縱向偏移20，生成兩個點node1，2 Geom distance，測量兩點距離 tool translate，使得兩個點在同一水平線上 豎直方向復(fù)制兩個nodes，node3,4，距離20 3）RBE2單元 1D rigids node—選擇node1,2，nodes—分別對應(yīng)副簧上面的點 4）PGAP 1D gaps property—前面新建的PGAP，elem type—默認(rèn) from node—選擇node3,4，to node—選擇node 1,2 4）主簧和副簧虛擬彈簧建立 1D rigids node—選擇中點nodeX，nodes—選擇node1,2,3,4 虛擬彈簧建好 5.3 彈簧卡片建立 Card edit config—spring，type—CBUSH，elems—選擇之前建立的CBUSH，edit CID=0（注意elems只選擇CBUSH，PGAP不選） 5.4 虛擬橋Beam建立 在新建完成車架左/右兩側(cè)的虛擬彈簧后，就要建立它們之間的連接Beam。 1D HyperBeam standard section—solid circle Create 左側(cè)可以設(shè)置R的大小 Property type—ALL，card image—PBAR，選中材料，Beamsection選擇剛建好的Beam 1D—bars node分別選擇車架左/右板簧中點RBE2單元，property選擇剛建好的屬性，elems type—CBEAM 在select from list中選擇3D element representation，檢查CBEAM是否已經(jīng)完成賦值。 七、載荷加載 1.RBE3單元建立 對駕駛室懸置、發(fā)動機(jī)懸置、變速箱支架、尿素罐支架（后處理器支架）、油箱托架、電瓶支架、車廂等裝在車架上面的零部件，需建立RBE3單元，然后進(jìn)行載荷加載。 創(chuàng)建RBE3單元之前，新建一個components存放并置于當(dāng)前。 1.1 創(chuàng)建node（最好是質(zhì)心所在的點） 1D—rbe3 node—創(chuàng)建的node，nodes—受力的節(jié)點 nodes node 1.2 某種駕駛室懸置—插銷式受力的情況 1D—rbe3 dependent—calculate node，nodes—選中圓銷中的點，by face Create 2、施加載荷 在創(chuàng)建完成所有RBE3單元后，就要給每個RBE3單元施加載荷。 2.1 創(chuàng)建motai Load collectors loadcol name—名稱，card image—EIGEL Create/edit V1，V2，ND值設(shè)置。 注：設(shè)置模態(tài)這個，通過計算模態(tài)，可以檢查每個步驟是否有問題。 2.2 創(chuàng)建wanqu 2.3 創(chuàng)建0.2zhidong 2.4 創(chuàng)建0.2zhuanxiang 2.5 sum-wanqu S—合力的倍數(shù)，S1（1）—彎曲力的倍數(shù)，L1（1）—wanqu 2.6 sum—0.2zhidong 0.2zhidong wanqu 2.7 sum—0.6zhidong 3倍 0.2zhidong wanqu 2.8 sum—0.2zhuanxiang 0.2zhuanxiang wanqu 2.9 sum—0.4zhuanxiang 2倍 0.2zhuanxiang wanqu 2.10 sum—pingdiqidong 0.2zhidong -1.5倍 wanqu 合力關(guān)系表： sum—wanqu wanqu sum—0.2zhidong wanqu+0.2zhidong sum—0.6zhidong wanqu+3X 0.2zhidong sum—0.2zhuanxiang wanqu+0.2zhuanxiang sum—0.4zhuanxiang wanqu+2X 0.2zhuanxiang sum—pingdiqidong wanqu+(-1.5)X 0.2zhidong 2.2 加載載荷 對于力的加載，主要是wanqu、0.2 zhidong、0.2zhuanxiang這三個力的加載，加載力時需要置當(dāng)前。 wanqu是在RBE3節(jié)點上施加豎直向下（-Z方向）力，即電瓶、油箱、駕駛室、儲氣筒、發(fā)動機(jī)+變速器、載貨等產(chǎn)生的重力。 0.2zhidong是0.2倍重力的水平向前（-X方向）制動沖擊力。 0.2zhuanxiang是0.2倍重力的水平向右（Y方向）離心力。 2.3 加載步驟 Analysis—forces nodes—RBE3單元，選擇力的方向 八、約束建立 1、約束種類 SPC—wanqu（彎曲） SPC—zhidong（制動） SPC—zhuanxiang（轉(zhuǎn)向） SPC—zuoqianniu（左前扭） SPC—zuohouniu（左后扭） （SPC—zuozhongniu（左中扭）——雙前橋） SPC—pingdiqidong（平地啟動） 根據(jù)約束要求，設(shè)置約束。4X2如下表 約束類型 前軸 后軸 SPC—wanqu 左 123 23 右 13 3 SPC—zhidong 左 123 123 右 13 13 SPC—zhuanxiang 左 3 13 右 23 123 SPC—zuoqianniu 左 123（dof3=200） 23 右 13 3 SPC—zuohouniu 左 123 23（dof3=200） 右 13 3 SPC—pingdiqidong 左 3 123 右 23 13 2、約束建立步驟 Analysis—constraints node—板簧的RBE2單元，dof1……6是六個自由度 九、工況 loadsteps建立 1、motai工況 Analysis—loadsteps normal modes，勾選METHOD(STRUCT)選擇motai 2、wanqu工況 名稱對應(yīng)，type選擇linear static，SPC選擇對應(yīng)的約束，LOAD選擇對應(yīng)的載荷。 3、zuoqianniu、zuohouniu工況 LOAD選擇sum—wanqu 4、其余工況建立同wanqu 5、所建工況如下： 十、計算 Analysis—optistruct 設(shè)置如下，然后計算。 十一、計算結(jié)果查看及HyperView 1、基礎(chǔ)操作 打開HyperView 選擇.h3d文件，Apply Contour 設(shè)置參數(shù)，Apply Max的值為應(yīng)力值的邊界，為方便找出最大應(yīng)力 Tensor,選擇components，顯示出最大拉應(yīng)力的大致位置 measures，取值