HyperMesh_Nastran_Femfat联合仿真教程

导读：有限元法 在机械结构模态、强度和刚度分析方面因具有较高的计算精度而到普遍采用，特别是在材料应力-应变的线性范围内更是如此。主机厂和汽车设计公司通过建立高性能的计算机辅助工程分析系统，其专业CAE队伍与产品开发同步地广泛开展CAE应用，在指导设计、提高质量、降低开发成本和缩短开发周期上发挥着日益显著的作用。

CAE应用于车身开发上成熟的方面主要有：模态、刚度、强度、NVH分析 、机构运动分析 等；而车辆碰撞模拟分析 、金属板件冲压成型模拟分析 、疲劳分析和空气动力学分析 的精度有进一步提高，已投入实际使用，完全可以用于定性分析和改进设计。

前不久，笔者在仿真秀平台原创首发的整车结构模态刚强度联合仿真，它通过使用Hypermesh软件作为有限元前处理工具，以Nastran软件作为模态、刚度、强度和振动分析仿真工具，以Femfat软件作为电池包振动疲劳仿真工具，建立有限元仿真分析模型，最终使用Hyperview软件 实现对汽车零部件模态、刚度、强度和振动疲劳等工况结果进行查看和评估，课程讲解详细，有助于学者能够快速掌握有限元学习要点。借此机会和大家分享整车结构模态刚强度联合仿真的流程与案例。

一、几何清理

利用Hypermesh软件对模型进行前处理：
对于结构刚强度仿真，模型中的部件等对系统影响较小可舍弃；对于系统影响较大的零件几何特征可以适当简化，如倒角结构、结构对齐等。简化完成后，检查整个模型是否有干涉和其他问题，如有问题，可用Hypermesh软件对其进行修复，如无问题，可利用中面抽取工具对模型进行中面抽取。中面抽取后就要进行几何清理：
1、 对螺栓孔周边以及倒角等敏感部位单元边长不小于3mm,3-5mm之间的单元数量小于单元总量的3%，实体单元平均尺寸3mm(2-4mm)，用六面体单元。
2、 单元质量

整个模型三角形单元数≤15%，除结构限制外，不允许有两个以上三角形单元相邻；

3、 R4以下的安装孔以4个节点模拟，R4以上的至少6节点；

4、 R5以下倒角忽略，用一层单元表示；宽度大于8mm，用2层以上单元表示；

5、 焊点用connector建立，并包含焊接各层的信息，焊接边至少2排单元；
6、 焊点各层的节点投影对齐，焊点类型acm；
7、 焊缝用rbe2单元连接，上下两层；
8、 底盘钣金件用5*5的SHELL建模，单元节点对齐；
9、包边：外包零件和被包零件初始连接处共节点，包边仅有中间一层单元；

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