本文进行约束模态分析的对象是一套成形模,结构复杂,所以前处理难度很大,其中涉及螺栓连接建立、接触建立、网格划分、网格质量检查和模态分析设置,其中模态分析设置实际上是最简单的,真正难的是前处理部分,怎么通过Hypermesh划分出质量合格的网格,怎么将质量差的网格找出来,这些工作看似简单,一旦模型复杂度上去,要快速准确完成这些操作就变得困难,此处通过一个完整的操作分享整个前处理和分析设置过程。
下面简述一下操作内容:
1.网格划分通过3D里的tetramesh中的Volume tetra完成,把Use curvature和Use proximity都选上,Cleanup elements也选上;
2.材料只有一种:Steel,不管是各零件还是模拟螺栓的梁的材料都是Steel;材料参数设置如下图:
3.Load Step inputs设置如下:
4.Load Steps设置如下:
5.Properties有四个,第一个是固体的(PSOLID),其它三个都是梁的(PBEAM),分别对应直径50mm、25mm和20mm的梁。
6.梁截面Beam Section Collectors设置了三个,也分别对应直径50mm、25mm和20mm的梁,截面都是Solid circle。
7.还有一个PARAM,里面设置了结构阻尼系数G_V1为0.2,并勾选输出有效质量。
8.完整Components包含32个组件。如下图所示:前面是每个零件的3D网格组件,后面是带有螺栓孔的单元组件(rbe2刚体单元),然后是3个梁单元组件bar20mm、bar25mm和bar50mm,rbe2组件则存放单独的刚性单元连接,SPC组件存放用于固定约束定位的刚性单元。各类单元分类清晰,这样便于后续修改,不然到时候都不知道哪个单元在哪个组件中。
这种事情看似不重要,实则意义重大,养成良好的命名分类习惯,是加快工作效率,减少出错的关键。
9.最后,还需要去生成存在接触的各零件接触面的接触,这个通过Autocontact可以自动生成,选Tie类型。
Tools下拉菜单选Contact Browser进入再旋中Components右键,在弹出的菜单中选择左键Autocontact即可进入编辑菜单,接触类型选Tie。
10.约束模态分析结果:
第10阶模态变形云图
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