ProE建模、Patran Nastran强度与疲劳分析全流程

1 问题描述:
如图1的模型,在模型的红色面上承受20MPA的压力,在绿色面上承受10Mpa的压力,最左端面和最右端面固定。

1)对模型进行强度分析,找出应力分布图。

2)对模型进行S-N疲劳寿命分析,找出模型的寿命云图。材料随便,是钢材就行,载荷要求两个面上的压力30分钟作用一次。



2 模型建立

三维建模软件roE
强度分析:msc.patran,msc.nastran(2005R2版本);
疲劳分析:msc.fatigue(2005R2,独立版)


3 三维建模

三维模型很简单,在proe中用mmns_part_solid模板建立模型,即单位为毫米,吨。模型尺寸为:两段都为矩形梁,截面为正方形,边长分别是30mm,15mm,长度分别是100mm,80mm,两端方形梁的过渡段倒圆角半径为5mm。建立好的模型如下图:

三维模型.jpg

4 模型转化

将模型另存为ACIS文件,格式为sat文件。转化的目的是为了更好的导入到patran中,当然也可以用其他格式导入。

5.强度分析

5.1 模型导入

启动Patran,新建文件FromBeginToEnd,选择File-Import导入模型。设置如下图。
模型导入时.jpg


注意“ACIS Options…”,点击进入单位设置,出现
单位设置.jpg


点击“Model Units…“,设置成如下图
单位设置结果.jpg

说明:此步骤的单位设置很重要,即在Patran中我们将使用工程单位:mm,Mpa,N,Tone等。如果一切顺利,模型将成功导入到Patran中,最后出现提示如下

模型导入成功提示.jpg

单击ok完成模型导入


5.2 网格划分

设置如图

网格划分设置.jpg

5.3 载荷,边界条件
5.3.1边界条件设置

如图,应用区域为最左端的面和最右端面,完全固定

位移约束.jpg


5.3.2载荷

红色端面20Mpa(较粗段),绿色端面10Mpa(较细段),

载荷和边界施加完后,效果图如下:

边界和载荷施加后.jpg


5.4 材料设置

如图,各向同性材料,弹性模量2.06e5,泊松比0.3

材料设置.jpg


5.5 Properties设置

单击Mat Prop Name选择上一步设置的材料结果:cailiao, 结果如图

单元类型设置.jpg

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