HyperWorks子模型技术:分析步骤与实践

在商用车底盘附件的概念设计、定型阶段,需要多达十几轮的方案校验,如仍采用传统的整体分析方法,很难保障开发节点。

1、精度:为保障分析精度,网格需足够密集,导致分析规模越来越大;

2、硬件:规模增大,势必耗费大量存储空间和计算时间

针对上述精度与硬件产生的矛盾,高级有限元技术-子模型可以很好地解决。子模型基于圣维南原理,即如果实际分布载荷被等效载荷代替以后,应力和应变只在载荷施加的位置附近有改变。如果子模型的关心位置远离边界,则子模型内可以得到较精确的结果。


1、 子模型分析步骤

针对车架油箱系统安装支架进行子模型分析,具体步骤如下:

1)对整体模型进行建模分析。对整车整体模型划分相对粗糙的网格,进行求解,在HyperMesh/ OptiStruct中,保存.op2后缀文件结果。

2)对子模型建模,并使子模型与在整体模型坐标系中位置一致。将强度分析的油箱托架重新细分网格,保存子模型。

3)提取子模型切割边界条件。在子模型前处理界面内,读入整体模型结果文件,提取边界上节点的位移结果作为边界。

4)子模型分析。施加除了切割边界条件以外的其他约束和边界。

5)结果验证。比较整体模型和子模型的相对应位置应力结果是否一致,验证子模型的切割边界是否正确。特别注意,切割边界不宜离关心区域过近,否则结果不一致,需重新确定切割边界重新计算。

6)优化设计。基于子模型技术,对零件进行优化设计。



2、子模型方法应用

整体模型网格数量为172万,求解30分钟。在同样的资源情况下,子模型网格数量为5万,计算时间仅为5分钟,大大节约了计算时间。子模型技术是一种高级有限元分析方法,可以在工程中各个领域中应用。

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