白車身模態(tài)分析流程-建模指導(dǎo)書及標(biāo)準(zhǔn)特訓(xùn)

白車身模態(tài)分析流程_建模指導(dǎo)書及標(biāo)準(zhǔn)特訓(xùn)概述1.幾何模型修正2.幾何模型讀取3.單元尺寸的定義和模型劃分4.模型的合并5.施加載荷和邊界條件6.分析計(jì)算7.結(jié)果的后處理8.修改設(shè)計(jì)分析流程圖幾何模型修正幾何模型讀取單元尺寸的定義和模型劃分模型的合并施加載荷和邊界條件結(jié)果的后處理修改設(shè)計(jì)幾何模型修正在建立幾何模型的過程中,有可能發(fā)生幾何特征缺失或者產(chǎn)生一些不必要的小碎面，這些幾何錯(cuò)誤都需要進(jìn)行清理，否則會(huì)影響有限元模型的質(zhì)量、計(jì)算的精度和速度，具體的方法是進(jìn)行縫合、修補(bǔ)或合并。可以將N個(gè)面合并成一個(gè)面（此種方法只限對(duì)模型質(zhì)量要求不高的情況），但關(guān)鍵的特征線應(yīng)該保留，如拐角、和孔等。幾何模型修正SURFACEEDITparametriccubic

mathematical

representationComplex

mathematical

representation12314235611221CanusesimultaneouslywithallsurfacesSurfaceshavecontinuousslopePATRAN相關(guān)的幾何模型修正Point35ParametricSurface6TrimmedsurfacewithholeTrimmedsurface8withholeParametricsurfacewithoutholeTrimmedsurface4RemoveVertexParametricsurfacePoint44ParametricSurface2NewVertexTrimmedsurface幾何模型讀?。阂话愎镜臄?shù)學(xué)模型都按照層管理的模式進(jìn)行，通常不同的層存儲(chǔ)不同的信息，在模型讀入后，可以將多余的層刪除，將有用的面移入當(dāng)前層中，如條件允許可以將當(dāng)前層的名稱改成零件名稱。便于以后添加材料性質(zhì)卡和辨別零件。PATRAN可以較為方便的將整車的各個(gè)不同的零件進(jìn)行分組并進(jìn)行管理CAE模型的建立根據(jù)計(jì)算機(jī)的能力和要求的精度確定合適的網(wǎng)格大小，劃分網(wǎng)格。如果機(jī)器的能力和時(shí)間允許，可以將單元尺寸劃分的小一些（但不能太?。?，如可以按照碰撞的計(jì)算要求進(jìn)行劃分，這樣同一個(gè)模型既能夠計(jì)算模態(tài)分析，有可以模擬碰撞.網(wǎng)格劃分AdvancedSurfaceMesherBenefitsDrasticallyreduceanalysismodelingtimethesamepartcannowbemeshedinlessthanaminuteoriginally,itwouldtakeatleast30minutesReducecostIncreaseproductivityBuildqualityfiniteelementmodelswithminimaluserinteractionGapNon-CongruentSurfaceboundariesUserScenario1Verify:Surface:BoundaryManyinternalfreeedgesGapNon-CongruentSurfaceboundariesUserScenario1Verify:Surface:BoundaryManyinternalfreeedgesOverlappedSurfaceboundariesGapUserScenario1Createinitialtri-meshPseudosurfacesInitialMeshUserScenario1Createinitialtri-meshPseudosurfacesUserScenario1PseudosurfacecleanupVerifyelementfreeedgesCleanupVerifyFreeedgesUserScenario1PseudosurfacecleanupCreatecongruentmeshes(basedonuserdefinedtolerance)Selectinitialtri-meshSettoleranceto.1194newelementscreated293freeedgeshavebeenstitchedVerifyfreeedgesagainAllinternalfreeedgesandoverlapshavebeeneliminated2gapsneedstobemanuallystitchedMakeCongruentUserScenario1PseudosurfacecleanupStitchfreeedgesSelectfreeedgeUse“FreeEdgeof2DElement“selectioniconUsepolygonpicktoselecttheentiregapRepeatforallknowngapsStitchingThistoolwillclosethegapsofareasdefinedbytheselectededges.Also,Thistoolwillclosethegapswithoutanycheckingoftolerancevalues.UserScenario1AdditionalmanualmeshsimplificationMergepseudofacestoeliminateskewedorsliversurfacesCreatehigherqualityfinalmeshSimplifyMerge16pseudofacesinto1faceMergeFacesUserScenario1Additionalmanualmeshsimplification1faceUserScenario1CreateFinalMeshSelectallpseudofacesEnterdesiredfinalelementsizeFinalMeshCAE模型網(wǎng)格質(zhì)量控制 如果要得到精度較高的計(jì)算結(jié)果,網(wǎng)格的質(zhì)量是是至關(guān)重要的.相對(duì)于模態(tài)分析求解網(wǎng)格控制如下單元翹曲角：不大于20度單元長(zhǎng)度：通常按照10mm劃分，但最小單元長(zhǎng)度不要小于5mm。單元長(zhǎng)寬比：小于1：5雅各比：大于0.5最小四邊形內(nèi)角：大于40度最大四邊形內(nèi)角：小于135度最小三角形內(nèi)角：大于15度最大三角形內(nèi)角：小于140度三角形占全部單元比例：整個(gè)模型最好小于10%，最多不多于15%，對(duì)單個(gè)零件的要求可以放松，最多可到30%（小零件）。IRREGULARITYCHECKSGeneralmesh/elementchecksBoundaryor“Crack”detectionElementsDuplicationNormalsNodalconnectivityJacobianElementspecificdistortionchecksDeviationformbasicshapedelements,i.e.taperCurvatureandsingularitytestsforquadraticelementsColor-codingbasedonnodeorelementIDnumbersVERIFYELEMENTBOUNDARYPlotstheboundaryasfreeedges,oroptionallyfreefacesFreeedge/faceofanelementistheedge/faceoftheelementnotcommon(tiedto)withothersCracksorfreeedgesappearalonggeometricboundariespriortoequivalencingVERIFYELEMENTBOUNDARYFREEEDGESHexmeshexle:HexmeshFreeedgedisplaybeforeequivalencingFreeedgedisplay*afterequivalencingTetmeshFreeedgedisplaybeforeequivalencingFreeedgedisplayafterequivalencingTetmeshexle:Dashed(blank)areaindicatesmorethanonetetSolidlineindicatesonlyonetetDISTORTIONCHECKOFHEXELEMENTSTheTestOption givesanoverviewforthecurrentgroupObject:TYPICALVERIFYFORMAspectWarpSkewTaper模型的合并一個(gè)白車身由若干個(gè)零件組成，模型的合并是一個(gè)復(fù)雜的事情。一般情況下有兩種辦法：一種是先進(jìn)行各大總成的合并，如側(cè)圍、地板等，各個(gè)總成合并完成后，再進(jìn)行白車身的合并。此種辦法比較簡(jiǎn)單，而且焊接順序可以結(jié)合車間的焊接順序進(jìn)行，比較容易理解，建議初學(xué)者使用。另一種辦法是將所有的模型全部讀入，然后依次將各個(gè)零件進(jìn)行焊接。按照此種辦法，需要對(duì)車身結(jié)構(gòu)和焊接非常了解，連接過程中經(jīng)常會(huì)遺漏部分焊點(diǎn)，需要反復(fù)幾次計(jì)算才能全部完成。但這種方法有助對(duì)白車身的透徹了解。建議熟練后采用。焊點(diǎn)的連接方式在給出的焊點(diǎn)坐標(biāo)附近，用兩個(gè)RBE2單元連接，或采用一個(gè)零件（厚度較大的零件）的節(jié)點(diǎn)做主點(diǎn)，相連零件的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)做從點(diǎn)的方法。三層板件焊接，中間點(diǎn)作為主點(diǎn)。一般不推薦一個(gè)焊點(diǎn)只采用一個(gè)RBE2單元（只有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)連接）的方式。施加載荷和邊界條件這是有限元模型的精華，所有令人喪氣、郁悶的過程都集中于此，但是當(dāng)計(jì)算結(jié)果比較成功的時(shí)候，帶來的樂趣也是讓人興奮的。這一步需要的是經(jīng)驗(yàn)和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)做出某種簡(jiǎn)化或者取舍的勇氣，尤其是在靜力和頻率響應(yīng)計(jì)算中。而模態(tài)分析可以算是有限元分析中最簡(jiǎn)單的邊界條件，計(jì)算過程只要注意一下單位的統(tǒng)一問題就可以了。分析計(jì)算現(xiàn)代CAE軟件的功能大大的加強(qiáng),使得這步操作基本上不再