CASES-仿真分析規(guī)范編制指南V1.0版

序 II編者按(一) III編者按(二) 錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。前言 V 1引言 12仿真分析規(guī)范指南目標(biāo) 23仿真分析規(guī)范制定方法 2范內(nèi)容 21基礎(chǔ)通用內(nèi)容 22具體業(yè)務(wù)內(nèi)容 4第三章：仿真分析規(guī)范制定流程和原則 101規(guī)范編制團(tuán)隊(duì)建立 102仿真分析規(guī)范制定基本原則 113規(guī)范修訂與完善 11參考文獻(xiàn) 11 第一章：結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度仿真分析規(guī)范指南 13 2范圍 133規(guī)范性引用文件 134術(shù)語(yǔ)和定義 135通用規(guī)則 136工作流程 177前處理建模 178求解設(shè)置 229結(jié)果后處理 22 第二章：結(jié)構(gòu)模態(tài)仿真分析規(guī)范指南 25 2范圍 253規(guī)范性引用文件 254術(shù)語(yǔ)和定義 255通用規(guī)則 266工作流程 287前處理建模 288求解設(shè)置 329結(jié)果后處理 32 第三章：氣動(dòng)計(jì)算仿真分析規(guī)范指南 36 2范圍 363規(guī)范性引用文件 364術(shù)語(yǔ)和定義 365通用規(guī)則 376交付物 377工作流程 378前處理建模 389提交求解 39 第四章：散熱計(jì)算仿真分析規(guī)范指南 41 2范圍 413規(guī)范性引用文件 414術(shù)語(yǔ)和定義 415通用規(guī)則 426交付物 447工作流程 448前處理建模 449提交求解 46 第五章：天線電磁計(jì)算仿真分析規(guī)范指南 50 2范圍 50iiiiiiii3規(guī)范性引用文件 504術(shù)語(yǔ)和定義 505通用規(guī)則 516交付物 537工作流程 548前處理建模 549求解設(shè)置與提交求解 57 第六章：汽車(chē)碰撞仿真分析規(guī)范樣例 60 2范圍 603規(guī)范性引用文件 604術(shù)語(yǔ)和定義 605通用規(guī)則 606交付物 657工作流程 668整車(chē)模型建立 689碰撞模型建立 81件 81 附錄B參考性附圖 90第一部分：通則一章：概述言、電子、建筑、交通、氣象、地質(zhì)、算方法。，生，現(xiàn)已成為工程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析中(如航空、航天、機(jī)械、土木結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域)必不可少的數(shù)值計(jì)算工企業(yè)的應(yīng)用普及，成為當(dāng)務(wù)之急。，結(jié)果反復(fù)校核，浪費(fèi)大量人力物力。仿真分析規(guī)范指南目標(biāo)點(diǎn)，需要企業(yè)投入大量的人力物力進(jìn)行制定和完成，制定的主導(dǎo)權(quán)一定在企業(yè)自身。真分析規(guī)范制定方法a)明確產(chǎn)品的性能要求，一個(gè)產(chǎn)品具有不同種類(lèi)的性能要求，首先確定哪些性能指標(biāo)需要進(jìn)行仿c)制定仿真建模標(biāo)準(zhǔn)，重點(diǎn)內(nèi)容是網(wǎng)格質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、邊界條件與載荷標(biāo)準(zhǔn)，材料數(shù)據(jù)、連接模擬標(biāo)d)確定計(jì)算結(jié)果的處理方法，最終的計(jì)算結(jié)果可能需要在已有的計(jì)算輸出中進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處驗(yàn)測(cè)試結(jié)果和評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行比對(duì)。第二章：仿真分析規(guī)范內(nèi)容1.1目標(biāo)如：1.2范圍如：1.3規(guī)范性引用文件(包括所有的修改單)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。alidationinComputationSolidMechanicsASMEV&V10.1-2012AnIllustrationoftheConceptsofVerificationandValidationinComputationalSolidMechanics。1.4術(shù)語(yǔ)和定義finiteelementmodeling建及處理、材料屬性定義、網(wǎng)格劃分、邊界(載荷)條件施加、求解參數(shù)設(shè)置等步驟；幾何模型(geometry)：使用幾何概念描述物理或者數(shù)學(xué)物體形狀，一般包括點(diǎn)、線、面、體等材料屬性(materialproperty)：用于描述機(jī)械結(jié)構(gòu)所用材料物理特性的數(shù)據(jù)集合；邊界條件(boundarycondition)：用于描述機(jī)械結(jié)構(gòu)在給定工況下，求解域邊界上幾何以及物temelement；tmasselement量屬性的單元；彈簧單元(springelement):表征結(jié)構(gòu)之間具有彈簧約束作用的單元；arbeam的桿結(jié)構(gòu)；板/殼(plane/shell)：一類(lèi)厚度方向尺寸遠(yuǎn)小于長(zhǎng)度和寬度方向的結(jié)構(gòu)；實(shí)體(solidbody)：由曲面或棱邊構(gòu)成封閉體積的三維幾何體；loworderelement)：使用一次函數(shù)描述邊界的單元；highorderelement次或更高次函數(shù)描述邊界的單元；約束(constraint)：減少自由度的各種限制條件；載荷(load)：施加在物體上或系統(tǒng)上的作用力系；強(qiáng)度(strength)：描述結(jié)構(gòu)抵抗破壞的能力；displacement相對(duì)于參考系的位置變化的時(shí)間變量；長(zhǎng)寬比(aspectratio)：描述二維或三維單元最長(zhǎng)邊與最短邊之比的量；slenderness度與桿件截面的回轉(zhuǎn)半徑之比；warpage程度，用于檢查單元的翹曲；skew；interiorangle形單元或四邊形單元的夾角的值，常用于描述單元的最大內(nèi)角1.5坐標(biāo)系1.6單位制使用常用單位制，如附表1和附表2。1.7計(jì)算程序b)求解器軟件：SimSoft2。1.8交付物a)有限元幾何模型文件；b)有限元網(wǎng)格模型文件；c)載荷邊界文件；d)材料信息文件；e)求解結(jié)果模型文件；f)后處理及報(bào)告文件等。2具體業(yè)務(wù)內(nèi)容2.1工作流程仿真分析規(guī)范中應(yīng)對(duì)仿真分析的過(guò)程進(jìn)行規(guī)范，一般可采用流程圖的方式表示，如附圖1。2.2幾何建模處理方式式的對(duì)比如表1。表1.幾何建模方式對(duì)比建模效率低，對(duì)于復(fù)雜模型型。。a)幾何特征所屬零部件在總裝配的重要程度；a)幾何特征與重點(diǎn)分析區(qū)域的相關(guān)程度；b)幾何特征尺寸與網(wǎng)格平均尺寸的對(duì)比。2.3網(wǎng)格劃分設(shè)置方式2.3.1單元類(lèi)型選擇類(lèi)型和名稱(chēng)進(jìn)行說(shuō)明。通常情況下，仿真分析中使用的單元類(lèi)型包括零維單元(如質(zhì)量單元)、一維單元(如剛性單元、桿單元、梁?jiǎn)卧?、二維單元(如殼單元、板單元、面單元等)、三維單元(如體單元)及其它單元等。a)選用形狀規(guī)則的單元；b)選用滿(mǎn)足精度要求的單元；c)選用計(jì)算效率快的單元；d)線性四面體單元、楔形單元僅用于網(wǎng)格過(guò)渡或幾何拓?fù)湫枰木植繀^(qū)；2.3.2單元階次選擇：a)對(duì)于結(jié)構(gòu)形狀不規(guī)則、變形和應(yīng)力分布復(fù)雜時(shí)宜選用高階單元；c)不同階次單元的連接位置應(yīng)使用過(guò)渡單元或多點(diǎn)約束等。劃分時(shí)選擇網(wǎng)格尺寸(網(wǎng)格密度)，如附表3。a)應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)變化大、曲面曲率變化大、載荷變化大或不同材料連接的部位進(jìn)行細(xì)化；b)單元尺寸過(guò)渡平滑，粗細(xì)網(wǎng)格之間應(yīng)有足夠的單元進(jìn)行過(guò)渡，避免相鄰單元的質(zhì)量和剛度差別的網(wǎng)格尺寸。間的關(guān)系如公式(1)所示：AhpHOTash0………………OhhpAHO.T (1)，在網(wǎng)格尺寸足夠小時(shí)，以至于與最低階誤差項(xiàng)相比，H.O.T.可以忽略不計(jì)，在這假設(shè)有h1(細(xì)尺寸網(wǎng)格)、h2(中間尺寸網(wǎng)格)和h3(粗尺寸網(wǎng)格)三種網(wǎng)格尺寸，其對(duì)應(yīng)的數(shù)OO和O3，忽略公式(1)高階項(xiàng)，則有：將公式(2)消元和A可得：_O1h1p_h2p=O_O32h2O_O32……………(2)…………(3)h2=h3=r………………(4)h1h2將公式(4)帶入公式(3)可求得精度階p：\_)p=ln_O1/ln(r)\_)取公式(2)中的兩個(gè)較細(xì)網(wǎng)格尺寸方程，可得A：O_OA1h1p_h2p…………(6)將公式(6)帶入公式(2)中細(xì)網(wǎng)格方程可得：OOOhpO_O1exact1h1pOOOhpO_O1將公式(7)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可得網(wǎng)格尺寸h1的數(shù)值與真實(shí)解之間的絕對(duì)誤差：exact1(h1/h2)pexact1(h1/h2)p_1…………(8)O_O=c.O………(9)O_O=c.O………(9)ichardsonGCI……………(10)h例，精確解為：……………(11)況是高階項(xiàng)的影響也是不可忽略的，而乘以安全系數(shù)并不能保證精確解將完全落在公式(11)范圍內(nèi)，以某懸臂梁結(jié)構(gòu)為例，其結(jié)構(gòu)特征(示意)及對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格尺寸和數(shù)值計(jì)算結(jié)果如表2所示。表2.網(wǎng)格尺寸與數(shù)值解果(mm)(mm)粗網(wǎng)格尺寸(h3)粗網(wǎng)格數(shù)值解(O3)中網(wǎng)格尺寸(h2)格數(shù)值解(O2)細(xì)網(wǎng)格尺寸(h1)將表2中數(shù)據(jù)代入上述公式可以得出：p=2.00256154=0.00128621 (12)GCI=0.00128381從公式(12)可以看出，網(wǎng)格尺寸h1下GCI=0.00128381，即數(shù)值解與精確解之間的誤差＜0.13%。(12.9750，13.0083)……………(13)mm3.0083)范圍之內(nèi)，VerificationandValidationinComputationalSolidMechanics》。網(wǎng)格劃分一般應(yīng)遵循以下要求：a)網(wǎng)格劃分時(shí)應(yīng)保留主要的幾何輪廓線，網(wǎng)格應(yīng)與幾何輪廓保持基本一致；b)網(wǎng)格密度應(yīng)能真實(shí)反映結(jié)構(gòu)基本幾何形狀特征；d)網(wǎng)格特征應(yīng)能滿(mǎn)足網(wǎng)格質(zhì)量檢查要求；e)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)可采用對(duì)稱(chēng)網(wǎng)格。低。一般情況下，網(wǎng)格質(zhì)量檢查內(nèi)容參考附表4。2.4連接設(shè)置2.5材料性能設(shè)置據(jù)仿真分析任務(wù)要求，對(duì)仿真分析中所用到的材料屬性信息和設(shè)置方式進(jìn)行說(shuō)明。2.6邊界條件設(shè)置2.6.1約束求：：a)約束施加應(yīng)符合實(shí)際安裝條件；b)約束區(qū)域應(yīng)能準(zhǔn)確反映實(shí)際約束情況；d)明確約束的位置、自由度和方向。2.6.2載荷參與仿真分析計(jì)算的所有載荷進(jìn)行分析，一般考慮以下要求：b)考慮不同工況同一時(shí)刻各項(xiàng)載荷的聯(lián)合作用；c)明確載荷的位置、大小和方向。2.6.3前處理模型檢查b)單元特征檢查，主要包括單元節(jié)點(diǎn)的重復(fù)性、單元的連續(xù)性、單元最小尺寸、單元方向、自由性檢查等；d)載荷及邊界條件檢查，主要包括載荷大小、方向及邊界條件的正確性。2.7求解設(shè)置。2.8結(jié)果后處理結(jié)果類(lèi)型、表現(xiàn)形式和結(jié)果后處理方式。2.8.1結(jié)果類(lèi)型2.8.2結(jié)果表現(xiàn)形式2.8.3后處理方式具。2.9結(jié)果評(píng)估2.9.1表象評(píng)估法b)分析關(guān)注位置結(jié)果的合理性；c)根據(jù)云圖或曲線的連續(xù)性。2.9.2數(shù)值評(píng)估法件和模型參數(shù)，數(shù)值評(píng)估分析結(jié)果的可靠性。2.10模型修正大于某一限定值時(shí)，需要對(duì)仿真模型進(jìn)行修正。a)仿真結(jié)果精度評(píng)估之振型相關(guān)性、模態(tài)置信準(zhǔn)則、坐標(biāo)模態(tài)置信準(zhǔn)則等相關(guān)誤差作為仿真結(jié)果精度評(píng)價(jià)。b)仿真建模的誤差源分析素進(jìn)行分析，判斷仿真誤差主要來(lái)源，從而指導(dǎo)對(duì)有限元模型改進(jìn)和精度提升。c)仿真模型修正2.11報(bào)告編制a)任務(wù)概述；b)分析過(guò)程；c)分析結(jié)論d)優(yōu)化和建議。仿真報(bào)告模板可參考內(nèi)容如附表7。給出的圖表結(jié)果，總結(jié)分析結(jié)論，并給出客觀、綜合評(píng)定。析結(jié)果，給出優(yōu)化建議和設(shè)計(jì)改良方案。第三章：仿真分析規(guī)范制定流程和原則立員、仿真人員，編寫(xiě)人員等。1.1規(guī)范大綱的討論和確立1.2定期召開(kāi)會(huì)議討論進(jìn)度及問(wèn)題1.3組織專(zhuān)家考核和評(píng)審1.4形成初稿送審仿真分析規(guī)范制定基本原則2.1清晰性：a)所規(guī)定的范圍、內(nèi)容應(yīng)力求完整；b)內(nèi)容應(yīng)力求清楚和準(zhǔn)確；c)規(guī)范內(nèi)容應(yīng)充分考慮最新技術(shù)水平；d)規(guī)范能被未參加標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范編制的專(zhuān)業(yè)人員所理解。2.2統(tǒng)一性規(guī)范或系列規(guī)范(或一項(xiàng)規(guī)范的不同部分)內(nèi)，規(guī)范的文體和術(shù)語(yǔ)應(yīng)保持一致。a)系列規(guī)范的每項(xiàng)規(guī)范(或一項(xiàng)規(guī)范的不同部分)的結(jié)構(gòu)及其章節(jié)的編號(hào)應(yīng)盡可能相同；c)每項(xiàng)規(guī)范或系列規(guī)范(或一項(xiàng)規(guī)范的不同部分)內(nèi)，對(duì)于同一個(gè)概念應(yīng)使用同一個(gè)術(shù)語(yǔ)，對(duì)于2.3一致性盡可能與其保持一致。2.4適用性他的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或文件參考或引用。范修訂與完善可信。[1]崔俊芝.計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)的現(xiàn)在和未來(lái).計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造[J]，2000(6)：3-7.第二部分：仿真分析規(guī)范編制指南、、先進(jìn)的仿真分析規(guī)范提供指導(dǎo)。撞第一章：結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度仿真分析規(guī)范指南1目標(biāo)2范圍范的適用范圍進(jìn)行明確。XXX靜強(qiáng)度有限元分析的分析依據(jù)、分析流程、分析要求、分析類(lèi)型、建原則、結(jié)果評(píng)估、模型修正、結(jié)果輸出、數(shù)據(jù)處理、報(bào)告編寫(xiě)等內(nèi)容。3規(guī)范性引用文件(包括所有的修改單)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。ASMEV&V10.1-2012AnIllustrationoftheConceptsofVerificationandValidationInComputationalSolidMechanics。4術(shù)語(yǔ)和定義真分析規(guī)范中使用的主要術(shù)語(yǔ)進(jìn)行描述和定義。sis響應(yīng)分析；有限元建模(finiteelementmodeling)：構(gòu)建有限元模型的過(guò)程，包括幾何模型構(gòu)建及處理、材料屬性定義、網(wǎng)格劃分、邊界(載荷)條件施加、求解參數(shù)設(shè)置等步驟；和術(shù)語(yǔ)參見(jiàn)本指南通則部分內(nèi)容。5通用規(guī)則5.1坐標(biāo)系5.2單位制5.3材料要素計(jì)算中所用到的材料進(jìn)行說(shuō)明。5.3.1金屬材料中所涉及的金屬材料的要素進(jìn)行說(shuō)明。：a)按各向同性材料考慮；b)材料進(jìn)入屈服要考慮塑性；d)熱環(huán)境條件下應(yīng)考慮材料線膨脹系數(shù)及溫度對(duì)材料性能的影響；e)注意材料熱處理狀態(tài)，及不同狀態(tài)下的材料性能。彈性性能v金屬材料參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足公式(1)的約束條件。〈G=E/(2(1+v))|0＜v＜0.5………………(1)E——各向同性材料彈性模量的數(shù)值，單位為帕(Pa)；G——各向同性材料剪切模量的數(shù)值，單位為帕(Pa)；v松比。塑性性能〈(ctrue=ln(1+cnom)………………(2)ctrue——工程應(yīng)變(又稱(chēng)名義應(yīng)變)；true——真實(shí)應(yīng)力的數(shù)值，單位為帕(Pa)；nom——工程應(yīng)力(又稱(chēng)名義應(yīng)力)，單位為帕(Pa)。密度力或慣性加速度時(shí)，應(yīng)定義材料的密度。熱膨脹系數(shù)5.3.2層合復(fù)合材料定義方式復(fù)合材料通過(guò)輸入單向板的材料性能及鋪層，計(jì)算復(fù)合結(jié)構(gòu)的性能。單向板材料性能二維正交各向異性材料(2DOrthotropic)應(yīng)輸入單向板材料性能的6個(gè)參數(shù)，二維正交各向異性材料的參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足公式(3)的約束條件?！?………………(3)|v12＜E1/E2E帕(Pa)；三維正交各向異性材料(3DOrthotropic)足公式(4)的約束條件。123121323(E、E、E123121323||vij/vji＜Ei/Ej〈2|vij＜Ei/Ej|1-v12v21-v23v32-v31v13-2v12v23v13>0……………(4)a定義材料的其他要求a)有層合板結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)性能時(shí)，應(yīng)對(duì)單向板的性能進(jìn)行適當(dāng)修正；b)測(cè)試數(shù)據(jù)中一般同時(shí)提供拉伸和壓縮強(qiáng)度、彈性模量數(shù)據(jù)，計(jì)算時(shí)可根據(jù)結(jié)構(gòu)主要受載情況來(lái)d)定義復(fù)合材料密度時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行修正；e)各向異性材料要根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)定義材料方向。5.3.3夾層復(fù)合材料賦予方式何簡(jiǎn)化處理方式不同進(jìn)行如下處理：a)夾層殼方式根據(jù)上下面板、夾芯三層結(jié)構(gòu)的材料性能及鋪層情況，計(jì)算夾層結(jié)構(gòu)整體性能后賦b)實(shí)體加殼方式把面板性能賦予殼，夾芯性能賦予實(shí)體。面板性能泡沫夾芯性能選擇各向同性材料，輸入彈性模量、泊松比、剪切模量及材料密度。蜂窩夾芯性能交各向異性材料，應(yīng)輸入三個(gè)方向的彈性模量、泊松比和剪切模量共9個(gè)參數(shù)。蜂窩夾芯材料的參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足公式(4)的約束條件。實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)一般僅提供GGEEEE幾個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較小，可將1、2方向簡(jiǎn)單處理為各向同性，并按公式(5)、公式(6)。E1=E2=1.50r3Es……………(5)r=(2/)t/l……………(6)r——蜂窩芯子與蜂窩箔材密度之比(相對(duì)密度)；Es——蜂窩箔材的彈性模量，單位為帕(Pa)；t——蜂窩箔材的厚度，單位為毫米(mm)；l——六邊形蜂格的邊長(zhǎng)，單位為毫米(mm)?！?7)5.4計(jì)算程序XXc)后處理軟件：SimSoft3。5.5命名/編號(hào)規(guī)則ementContactcoordinatecurve5.6仿真目標(biāo)5.7交付物的文件如下：a)有限元幾何模型文件；b)有限元網(wǎng)格模型文件；c)載荷邊界文件；d)材料信息文件；e)求解結(jié)果模型文件；f)后處理及報(bào)告文件等。6工作流程XXX結(jié)構(gòu)靜強(qiáng)度有限元分析流程如附圖1。7前處理建模7.1幾何建模處理a)幾何模型簡(jiǎn)化不應(yīng)改變結(jié)構(gòu)的基本特征、傳力路徑、剛度、質(zhì)量分布等；bc夾層殼和實(shí)體加殼兩種處理方式：1)夾層殼為將上下面板和夾芯采用層合殼單元模擬，幾何取夾層中面；2)實(shí)體加殼為面板用殼、夾芯用實(shí)體，幾何取面板中心線間的實(shí)體，并在上下面附一層殼。幾何模型取特征交線或中心線；7.2網(wǎng)格劃分處理7.2.1單元類(lèi)型選擇編制原則/參考格式：有限元單元類(lèi)型包括零維單元(如質(zhì)量單元)、一維單元(如剛性單元、桿單元、梁?jiǎn)卧?、二維單元(如殼單元)、三維單元(如實(shí)體單元)及其它單元等。單元類(lèi)型的選擇應(yīng)能反映不同部件的結(jié)a)選用形狀規(guī)則的單元；b)選用滿(mǎn)足精度要求的單元；c)選用計(jì)算效率快的單元；V體單元a)體單元應(yīng)能給出三方向的正應(yīng)力/應(yīng)變和剪應(yīng)力/應(yīng)變；b)常用的體單元為六面體和四面體單元，優(yōu)先選用六面體單元；e)線性四面體單元、楔形單元僅用于網(wǎng)格過(guò)渡或幾何拓?fù)湫枰木植繀^(qū)。殼單元a)殼單元能給出上下表面和中性面的正應(yīng)力/應(yīng)變、剪應(yīng)力/應(yīng)變；b)常用的殼單元為三角形和四邊形單元，優(yōu)先選用四邊形單元；梁?jiǎn)卧猘)梁?jiǎn)卧芙o出拉壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力/應(yīng)變；b)考慮橫向剪切效應(yīng)的梁?jiǎn)卧€能給出橫向剪應(yīng)力/應(yīng)變；其它單元7.2.2單元階次選擇邊界的稱(chēng)為高階單元，單元階次選擇一般遵循以下編制原則：a)對(duì)于結(jié)構(gòu)形狀不規(guī)則、變形和應(yīng)力分布復(fù)雜時(shí)宜選用高階單元；c)不同階次單元的連接位置應(yīng)使用過(guò)渡單元或多點(diǎn)約束等；網(wǎng)格劃分要求a)網(wǎng)格劃分時(shí)應(yīng)保留主要的幾何輪廓線，網(wǎng)格應(yīng)與幾何輪廓保持基本一致；b)網(wǎng)格密度應(yīng)能真實(shí)反映結(jié)構(gòu)基本幾何形狀特征；c)網(wǎng)格密度應(yīng)能反映結(jié)構(gòu)真實(shí)傳力路徑及力的分配；d)網(wǎng)格密度應(yīng)能反映結(jié)構(gòu)真實(shí)變形形狀；f)網(wǎng)格特征應(yīng)能滿(mǎn)足網(wǎng)格質(zhì)量檢查要求；g)網(wǎng)格單元節(jié)點(diǎn)應(yīng)力梯度應(yīng)能滿(mǎn)足工程使用精度要求；h)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)可采用對(duì)稱(chēng)網(wǎng)格。網(wǎng)格尺寸設(shè)置a)應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)變化大、曲面曲率變化大、載荷變化大或不同材料連接的部位進(jìn)行細(xì)化；b)單元尺寸過(guò)渡平滑，粗細(xì)網(wǎng)格之間應(yīng)有足夠的單元進(jìn)行過(guò)渡，避免相鄰單元的質(zhì)量和剛度差別c)應(yīng)力響應(yīng)關(guān)注區(qū)域的網(wǎng)格密度應(yīng)大于位移響應(yīng)關(guān)注區(qū)域的網(wǎng)格密度；f)網(wǎng)格尺寸選取要經(jīng)過(guò)理論進(jìn)行網(wǎng)格收斂驗(yàn)證，推進(jìn)采用GCI(網(wǎng)格收斂因子)方法網(wǎng)格無(wú)關(guān)性取合適的網(wǎng)格尺寸。。n單元屬性設(shè)置a)指定單元的材料，各向異性材料應(yīng)在單元屬性中定義材料參考坐標(biāo)系；b)殼單元定義厚度及其偏置信息等；c)梁?jiǎn)卧x截面形狀尺寸(或直接定義截面面積、轉(zhuǎn)動(dòng)慣性矩)、偏置信息及梁的方向等；；關(guān)注區(qū)域的單元質(zhì)量可適當(dāng)降低。XXX網(wǎng)格質(zhì)量具體檢查項(xiàng)內(nèi)容如附表4。7.3連接定義7.3.1焊接式有所差異，對(duì)其建模方式需要分別說(shuō)明。7.3.2螺栓連接螺栓連接的建模方式進(jìn)行明確，是否考慮預(yù)緊力、摩擦力、接觸力的影響。7.3.3接觸連接如下：a)在零件中事先建立好接觸需要的面或組；b)定義接觸關(guān)系對(duì)，包括接觸類(lèi)型，主接觸面、從接觸面；d)定義求解過(guò)程中的一些控制選項(xiàng)。7.3.4粘接粘接應(yīng)進(jìn)行以下定義：a)在零件中事先建立好粘接需要的面或組；b)定義粘接關(guān)系對(duì)，包括主、從粘接面；c)定義求解過(guò)程中的一些控制選項(xiàng)。b)定義多點(diǎn)約束關(guān)系對(duì)，包括多點(diǎn)約束類(lèi)型，主控制點(diǎn)、從屬點(diǎn)、線或面；c)定義多點(diǎn)約束自由度、參考坐標(biāo)系。7.4邊界條件設(shè)置7.4.1約束應(yīng)對(duì)參與仿真分析計(jì)算的約束情況進(jìn)行分析，一般考慮以下要求：a)有限元模型約束施加應(yīng)符合實(shí)際安裝條件；b應(yīng)選擇自由全部約束，鉸支選擇平動(dòng)自由約束，對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)選擇對(duì)稱(chēng)或反對(duì)稱(chēng)約束；aCXXXUXUYUZ)；XXXUXUY7.4.2載荷范中應(yīng)對(duì)參與仿真分析計(jì)算的載荷進(jìn)行分析，一般考慮以下要求：a)按實(shí)際載荷選擇載荷類(lèi)型，靜強(qiáng)度分析中常用的載荷包括重力載荷、加速度載荷、位移載荷、c)明確載荷的位置、大小和方向。7.4.3載荷工況組合所有失效模式。表1.載荷組合工況表影響影響影響影響F，F(xiàn)3F，F(xiàn)47.5前處理模型檢查則/參考格式：b)單元特征檢查，主要包括單元節(jié)點(diǎn)的重復(fù)性、單元的連續(xù)性、單元最小尺寸、單元方向、自由性檢查等；d)載荷及邊界條件檢查，主要包括載荷大小、方向及邊界條件的正確性。8求解設(shè)置ta)忽略大變形效應(yīng)影響；b)考慮預(yù)應(yīng)力效應(yīng)影響；c)時(shí)間步長(zhǎng)默認(rèn)；d)子步數(shù)和時(shí)間步長(zhǎng)；e)默認(rèn)輸出控制。9結(jié)果后處理后，如，9.1結(jié)果類(lèi)型9.2結(jié)果表現(xiàn)形式9.3后處理方式Xa)不同材料共節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力應(yīng)分別查看；b)各向異性材料應(yīng)查看節(jié)點(diǎn)材料主方向的應(yīng)力/應(yīng)變；c)殼單元應(yīng)分別查看上下表面的應(yīng)力/應(yīng)變結(jié)果；d)節(jié)點(diǎn)處應(yīng)力/應(yīng)變采用XXX法進(jìn)行平均。10.1強(qiáng)度準(zhǔn)則中所涉及的強(qiáng)度評(píng)判準(zhǔn)則進(jìn)行說(shuō)明。a)第一強(qiáng)度理論要求結(jié)構(gòu)最大主應(yīng)力在材料許用應(yīng)力范圍內(nèi)；b)第二強(qiáng)度理論要求結(jié)構(gòu)最大主應(yīng)變?cè)诓牧显S用應(yīng)變范圍內(nèi)；es合材料一般采用最大主應(yīng)變準(zhǔn)則或?qū)雍习鍙?qiáng)度準(zhǔn)則，具體如下：a)最大主應(yīng)變準(zhǔn)則要求拉伸、壓縮應(yīng)變?cè)谠S用應(yīng)變范圍內(nèi)；b)層合板強(qiáng)度準(zhǔn)則要求縱橫向拉伸、壓縮及剪切強(qiáng)度在許用強(qiáng)度范圍內(nèi)。10.2強(qiáng)度判據(jù)中所涉及的強(qiáng)度評(píng)判準(zhǔn)則進(jìn)行說(shuō)明。a)結(jié)構(gòu)應(yīng)力/應(yīng)變?cè)诓牧显S用應(yīng)力/應(yīng)變范圍；b)結(jié)構(gòu)總體失穩(wěn)載荷大于設(shè)計(jì)載荷；c)結(jié)構(gòu)剛度滿(mǎn)足總體剛度要求；d)局部失穩(wěn)載荷滿(mǎn)足總體要求。10.3失效方式a)局部強(qiáng)度破壞；b)總體強(qiáng)度破壞；c)結(jié)構(gòu)變形過(guò)大；d)局部失穩(wěn)；e)總體失穩(wěn)。要對(duì)仿真模型進(jìn)行修正。大于某一限定值時(shí)，需要對(duì)仿真模型進(jìn)行修正。a)仿真結(jié)果精度評(píng)估之存在一定誤差，通過(guò)仿真-試驗(yàn)誤差對(duì)比分析，靜強(qiáng)度分析可以采用位移、應(yīng)力、應(yīng)變、靜剛度b)仿真建模的誤差源分析素進(jìn)行分析，判斷仿真誤差主要來(lái)源，從而指導(dǎo)對(duì)有限元模型改進(jìn)和精度提升。c)仿真模型修正a)任務(wù)概述；b)分析過(guò)程；c)分析結(jié)論；d)優(yōu)化及建議。仿真報(bào)告模板可參考內(nèi)容如附表7。12.1任務(wù)概述12.2分析過(guò)程12.3結(jié)果分析和結(jié)論給出的圖表結(jié)果，總結(jié)分析結(jié)論，并給出客觀、綜合評(píng)定。12.4優(yōu)化及建議第二章：結(jié)構(gòu)模態(tài)仿真分析規(guī)范指南1目標(biāo)2范圍算報(bào)告的內(nèi)容等。本規(guī)范適用于通用機(jī)械結(jié)構(gòu)件(以下簡(jiǎn)稱(chēng)結(jié)構(gòu)件)模態(tài)仿真計(jì)算。3規(guī)范性引用文件(包括所有的修改單)適用于本文件。ASMEV&V10.1-2012AnIllustrationoftheConceptsofVerificationandValidationInComputationalSolidMechanics。4術(shù)語(yǔ)和定義真分析規(guī)范中使用的主要術(shù)語(yǔ)進(jìn)行描述和定義。有限元建模(finiteelementmodeling)：構(gòu)建有限元模型的過(guò)程，包括幾何模型構(gòu)建和處理、材料屬性定義、網(wǎng)格劃分、邊界(載荷)條件施加、求解參數(shù)設(shè)置等步驟；幾何模型(Geometry)：使用幾何概念描述物理或者數(shù)學(xué)物體形狀，一般包括點(diǎn)、線、面、體等材料屬性(materialproperty)：用于描述機(jī)械結(jié)構(gòu)所用材料物理特性的數(shù)據(jù)集合；邊界條件(boundarycondition)：用于描述機(jī)械結(jié)構(gòu)在給定工況下，求解域邊界上幾何以及物溫度、速度、位移等約束及載荷信息；element；節(jié)點(diǎn)(node)：?jiǎn)卧g的鉸接點(diǎn)；tmasselement量屬性的單元；彈簧單元(springelement):表征結(jié)構(gòu)之間具有彈簧約束作用的單元；arbeam的桿結(jié)構(gòu)；板/殼(plane/shell)：一類(lèi)厚度方向尺寸遠(yuǎn)小于長(zhǎng)度和寬度方向的結(jié)構(gòu)；實(shí)體(solidbody)：由曲面或棱邊構(gòu)成封閉體積的三維幾何體；loworderelement)：使用一次函數(shù)描述邊界的單元；highorderelement次或更高次函數(shù)描述邊界的單元；約束(constraint)：減少自由度的各種限制條件；動(dòng)特性；結(jié)構(gòu)阻尼(structuraldamping)：結(jié)構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)部摩擦引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)的能量耗散；displacement一點(diǎn)相對(duì)于參考系的位置變化的時(shí)間變量；aspectratio維單元最長(zhǎng)邊與最短邊之比的量；slenderness度與桿件截面的回轉(zhuǎn)半徑之比；warpage程度，用于檢查單元的翹曲；skew；interiorangle形單元或四邊形單元的夾角的值，常用于描述單元的最大內(nèi)角5通用規(guī)則5.1坐標(biāo)系5.2單位制5.3材料要素計(jì)算中所用到的材料進(jìn)行說(shuō)明。5.3.1金屬材料包括：a)按各向同性材料考慮；b)材料進(jìn)入屈服要考慮塑性；d)熱環(huán)境條件下應(yīng)考慮材料線膨脹系數(shù)及溫度對(duì)材料性能的影響；e)考慮重力或慣性加速度時(shí)，應(yīng)定義材料的密度；f)注意材料熱處理狀態(tài)，及不同狀態(tài)下的材料性能。5.3.2層合復(fù)合材料層合復(fù)合材料通過(guò)輸入單向板的材料性能及鋪層，計(jì)算復(fù)合結(jié)構(gòu)的性能。當(dāng)結(jié)構(gòu)采用殼單元模擬：a)有層合板結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)性能時(shí)，應(yīng)對(duì)單向板的性能進(jìn)行適當(dāng)修正；b)測(cè)試數(shù)據(jù)中一般同時(shí)提供拉伸和壓縮強(qiáng)度、彈性模量數(shù)據(jù)，計(jì)算時(shí)可根據(jù)結(jié)構(gòu)主要受載情況來(lái)d)定義復(fù)合材料密度時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行修正；e)各向異性材料要根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)定義材料方向。5.3.3夾層復(fù)合材料a)夾層殼方式根據(jù)上下面板、夾芯三層結(jié)構(gòu)的材料性能及鋪層情況，計(jì)算夾層結(jié)構(gòu)整體性能后賦b)實(shí)體加殼方式把面板性能賦予殼，夾芯性能賦予實(shí)體；c)泡沫夾芯復(fù)合材料選擇各向同性材料，需要定義彈性模量、泊松比、剪切模量及材料密度；5.4計(jì)算程序Xa)前處理軟件：SimSoft1；b)求解器軟件：SimSoft2。5.5命名/編號(hào)規(guī)則化處理，包括：部件(Component)、零件(Part)、材料(material)、組(group)、集合(set)、節(jié)點(diǎn)nodeelementContactcoordinatecurve。5.6仿真目標(biāo)心的頻率范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)的頻率、振型等。5.7交付物a)有限元幾何模型文件；b)有限元網(wǎng)格模型文件；c)邊界文件；d)材料信息文件；e)求解結(jié)果模型文件；f)后處理及報(bào)告文件等。9工作流程控，一般用表格進(jìn)行流程管控。結(jié)構(gòu)模態(tài)有限元分析流程如附圖1。采用附表6的方式對(duì)有限元分析過(guò)程進(jìn)行管控。L前處理建模L.1幾何建模處理L.1.1建模方式L.1.2直接建模法參數(shù)化，適合簡(jiǎn)單模型建模，但建模效率低，對(duì)于復(fù)雜模型建模比較困難。b層復(fù)合材料，有夾層殼和實(shí)體加殼兩種處理方式：1)夾層殼為將上下面板和夾芯采用層合殼單元模擬，幾何取夾層中面；2)實(shí)體加殼為面板用殼、夾芯用實(shí)體，幾何取面板中心線間的實(shí)體，并在上下面附一層殼。L.1.3幾何模型導(dǎo)入法模型特征可能會(huì)有丟失，模型參數(shù)化不方便。剛行幾何特征清理時(shí)，可基于以下幾個(gè)方面考慮：a)幾何特征所屬零部件在總裝配的重要程度；b)幾何特征與重點(diǎn)分析區(qū)域的相關(guān)程度；c)幾何特征尺寸與網(wǎng)格平均尺寸的比例。7.2網(wǎng)格劃分處理7.2.1單元類(lèi)型選擇編制原則/參考格式：有限元單元類(lèi)型包括零維單元(如質(zhì)量單元)、一維單元(如剛性單元、桿單元、梁?jiǎn)卧?、二維單元(如殼單元)、三維單元(如實(shí)體單元)及其它單元等。單元類(lèi)型的選擇應(yīng)能反映不同部件的a)選用形狀規(guī)則的單元；b)選用滿(mǎn)足精度要求的單元；c)選用計(jì)算效率快的單元；V體單元a)體單元能給出三方向的正應(yīng)力/應(yīng)變和剪應(yīng)力/應(yīng)變；b)常用的體單元為六面體和四面體單元，優(yōu)先選用六面體單元；e)線性四面體單元、楔形單元僅用于網(wǎng)格過(guò)渡或幾何拓?fù)湫枰木植繀^(qū)。殼單元a)殼單元能給出上下表面和中性面的正應(yīng)力/應(yīng)變、剪應(yīng)力/應(yīng)變；b)常用的殼單元為三角形和四邊形單元，優(yōu)先選用四邊形單元；梁?jiǎn)卧猘)梁?jiǎn)卧芙o出拉壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力/應(yīng)變；b)考慮橫向剪切效應(yīng)的梁?jiǎn)卧€能給出橫向剪應(yīng)力/應(yīng)變；其它單元7.2.2單元階次選擇邊界的稱(chēng)為高階單元，單元階次選擇一般遵循以下編制原則：a)對(duì)于結(jié)構(gòu)形狀不規(guī)則、變形和應(yīng)力分布復(fù)雜時(shí)宜選用高階單元；c)不同階次單元的連接位置應(yīng)使用過(guò)渡單元或多點(diǎn)約束等；網(wǎng)格劃分要求a)網(wǎng)格劃分時(shí)應(yīng)保留主要的幾何輪廓線，網(wǎng)格應(yīng)與幾何輪廓保持基本一致；b)網(wǎng)格密度應(yīng)能真實(shí)反映結(jié)構(gòu)基本幾何形狀特征；c)網(wǎng)格密度應(yīng)能反映結(jié)構(gòu)真實(shí)傳力路徑及力的分配；d)網(wǎng)格密度應(yīng)能反映結(jié)構(gòu)真實(shí)變形形狀；f)網(wǎng)格特征應(yīng)能滿(mǎn)足網(wǎng)格質(zhì)量檢查要求；g)網(wǎng)格單元節(jié)點(diǎn)應(yīng)力梯度應(yīng)能滿(mǎn)足工程使用精度要求。網(wǎng)格密度控制a)應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)變化大、曲面曲率變化大、載荷變化大或不同材料連接的部位進(jìn)行細(xì)化；b)單元尺寸過(guò)渡平滑，粗細(xì)網(wǎng)格之間應(yīng)有足夠的單元進(jìn)行過(guò)渡，避免相鄰單元的質(zhì)量和剛度差別c)應(yīng)力響應(yīng)關(guān)注區(qū)域的網(wǎng)格密度應(yīng)大于位移響應(yīng)關(guān)注區(qū)域的網(wǎng)格密度；f)網(wǎng)格尺寸選取要經(jīng)過(guò)理論進(jìn)行網(wǎng)格收斂驗(yàn)證，推進(jìn)采用GCI(網(wǎng)格收斂因子)方法網(wǎng)格無(wú)關(guān)性取合適的網(wǎng)格尺寸。析軟件進(jìn)行網(wǎng)格收斂性分析。單元屬性設(shè)置a)指定單元的材料，各向異性材料應(yīng)在單元屬性中定義材料參考坐標(biāo)系；b)殼單元定義厚度及其偏置信息等；c)梁?jiǎn)卧x截面形狀尺寸(或直接定義截面面積、轉(zhuǎn)動(dòng)慣性矩)、偏置信息及梁的方向等；e)彈簧元定義彈簧剛度、方向及阻尼。；關(guān)注區(qū)域的單元質(zhì)量可適當(dāng)降低。XXX網(wǎng)格質(zhì)量具體檢查項(xiàng)內(nèi)容如附表4。7.3連接定義7.3.1焊接式有所差異，對(duì)其建模方式需要分別說(shuō)明。7.3.2螺栓連接螺栓連接的建模方式進(jìn)行明確，是否考慮預(yù)緊力、摩擦力、接觸力的影響。7.3.3接觸連接a)在零件中事先建立好接觸需要的面或組；b)定義接觸關(guān)系對(duì)，包括接觸類(lèi)型，主接觸面、從接觸面；d)定義求解過(guò)程中的一些控制選項(xiàng)。7.3.4粘接以下定義：a)在零件中事先建立好粘接需要的面或組；b)定義粘接關(guān)系對(duì)，包括主、從粘接面；c)定義求解過(guò)程中的一些控制選項(xiàng)。b)定義多點(diǎn)約束關(guān)系對(duì)，包括多點(diǎn)約束類(lèi)型，主控制點(diǎn)、從屬點(diǎn)、線或面；c)定義多點(diǎn)約束自由度、參考坐標(biāo)系。7.4邊界工況下幾點(diǎn)內(nèi)容：a)有限元模型約束施加應(yīng)符合實(shí)際安裝條件；b)約束區(qū)域應(yīng)能準(zhǔn)確反映實(shí)際約束情況。d)若局部約束區(qū)域小于一個(gè)單元時(shí)，應(yīng)對(duì)局部區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化等。7.5前處理模型檢查b)單元特征檢查，主要包括單元節(jié)點(diǎn)的重復(fù)性、單元的連續(xù)性、單元最小尺寸、單元方向、自由性檢查等；d8求解設(shè)置(1)求解方法選擇下：.BlockLanczos法.子空間法.PowerDynamics法.縮減法.阻尼法.子空間法：比較適合到提取中型到大型模型的較少振型(＜40)，需要較少內(nèi)存；(2)模態(tài)階數(shù)(3)提取模態(tài)頻率范圍設(shè)置頻率范圍內(nèi)提取結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù)。設(shè)置頻率上限、頻率下限。(4)求解器控制選項(xiàng)9結(jié)果后處理看如下內(nèi)容：a)模態(tài)頻率列表；b)各階模態(tài)振型；10結(jié)果評(píng)估b)各階模態(tài)振型是否合理。11模型修正的精度進(jìn)行評(píng)估。a)仿真和試驗(yàn)的相關(guān)性分析之模型的頻率誤差，以及計(jì)算模態(tài)置信準(zhǔn)則(MAC)。b)參數(shù)靈敏度分析c)結(jié)構(gòu)模態(tài)參數(shù)修正結(jié)構(gòu)模態(tài)模型修正流程參考圖1所示。模態(tài)試驗(yàn)?zāi)B(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)的各階模態(tài)頻率查看、振型云仿真和試驗(yàn)相關(guān)性分析頻率誤差圖表曲線MAC矩陣圖表曲線仿真參數(shù)靈敏度分析參數(shù)靈敏度排序圖修正參數(shù)拾取輸出仿真模型參數(shù)修正修正參數(shù)的收斂曲線修正目標(biāo)的收斂曲線仿真模型預(yù)測(cè)精度的確認(rèn)修正后的模型輸出某一層級(jí)的結(jié)構(gòu)對(duì)象模態(tài)試驗(yàn)?zāi)B(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)的各階模態(tài)頻率查看、振型云仿真和試驗(yàn)相關(guān)性分析頻率誤差圖表曲線MAC矩陣圖表曲線仿真參數(shù)靈敏度分析參數(shù)靈敏度排序圖修正參數(shù)拾取輸出仿真模型參數(shù)修正修正參數(shù)的收斂曲線修正目標(biāo)的收斂曲線仿真模型預(yù)測(cè)精度的確認(rèn)修正后的模型輸出某一層級(jí)的結(jié)構(gòu)對(duì)象仿真建模：Nastran\Ansys仿真計(jì)算：模態(tài)計(jì)算仿真的各階模態(tài)頻率查看、振型云仿真和試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷目臻g匹配修正對(duì)象選擇修正變量選擇參數(shù)取值范圍設(shè)定頻率+MAC作為修正目標(biāo)新的模態(tài)階次指定下一層級(jí)的下一層級(jí)的結(jié)構(gòu)對(duì)象12計(jì)算報(bào)告a)任務(wù)概述；b)分析過(guò)程；c)分析結(jié)論；d)優(yōu)化和建議。仿真報(bào)告模板可參考內(nèi)容如附表7。12.1任務(wù)概述。12.2分析過(guò)程12.3分析和結(jié)論給出的圖表結(jié)果，總結(jié)分析結(jié)論，并給出客觀、綜合評(píng)定。12.4優(yōu)化和建議第三章：氣動(dòng)計(jì)算仿真分析規(guī)范指南1目標(biāo)照本規(guī)范進(jìn)行的氣動(dòng)仿真，會(huì)在不同程度上提高結(jié)果的一致性。2范圍范的適用范圍進(jìn)行明確。本規(guī)范/標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各類(lèi)航空航天飛行器的氣動(dòng)仿真技術(shù)分析的分析依據(jù)、分析流程、分析要求、正、結(jié)果輸出、數(shù)據(jù)處理、報(bào)告編寫(xiě)等內(nèi)容。XXX仿真分析。3規(guī)范性引用文件本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡標(biāo)注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。TionsHeatTransfer4術(shù)語(yǔ)和定義真分析規(guī)范中使用的主要術(shù)語(yǔ)進(jìn)行描述和定義。幾何模型(Geometry)：使用幾何概念描述物理或者數(shù)學(xué)物體形狀，一般包括點(diǎn)、線、面、體等轉(zhuǎn)捩(Tansition)：從層流到湍流的過(guò)渡；相(Phase)：指不同物態(tài)或同一物態(tài)的不同物理性質(zhì)或力學(xué)狀態(tài)；升力系數(shù)(LiftCoefficient)：物體所受到的力或力矩與參考?xì)鈩?dòng)參數(shù)或參考面積的乘積之比。5通用規(guī)則5.1坐標(biāo)系編制原則/參考格式：標(biāo)系或球坐標(biāo)系。5.2單位制5.3計(jì)算程序動(dòng)仿真計(jì)算使用的計(jì)算程序及版本號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。分析。5.4仿真目標(biāo)包括飛行器的氣動(dòng)力(升力、阻力、側(cè)向力)和力矩(俯仰力矩、滾轉(zhuǎn)力矩、偏航力矩)，以及重要部件的壓力系數(shù)分布(如機(jī)翼的壓力系數(shù)分布)。6交付物a)氣動(dòng)仿真的幾何模型文件；b)氣動(dòng)仿真的網(wǎng)格模型文件；c)前處理設(shè)置文件；d)求解結(jié)果文件；e)后處理報(bào)告文件等。工作流程氣動(dòng)仿真分析流程如附圖1所示。8前處理建模8.1幾何建模處理8.2網(wǎng)格劃分處理a)網(wǎng)格疏密程度置)b)邊界層網(wǎng)格為準(zhǔn)確的氣動(dòng)力，需要對(duì)邊界層進(jìn)行精確捕捉。c)激波位置的網(wǎng)格d)網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證n的仿真“精確解”。也可以借助專(zhuān)業(yè)的流體驗(yàn)?zāi)＼浖M(jìn)行網(wǎng)格離散誤差評(píng)估。量檢查需要包括并不限于以下指標(biāo)：a)偏斜度b)增長(zhǎng)率c)長(zhǎng)寬比8.3邊界工況/參考格式：仿真，邊界一般考慮以下要求：a)來(lái)流壓力、溫度、馬赫數(shù)；b)出口環(huán)境壓力；c)壁面的粗糙度。8.4前處理模型檢查/參考格式：b)物理模型的檢查，如物性、湍流模型、可壓縮設(shè)置等情況；c)邊界條件的檢查，如入口出口的壓力、溫度、速度、湍流量等；d)求解設(shè)置的檢查，如初場(chǎng)、求解器選擇、時(shí)間步長(zhǎng)等。9提交求解/參考格式：a)求解器/參考格式：標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)該規(guī)定每種求解器的主要參數(shù)選取范圍。在氣動(dòng)計(jì)算中優(yōu)先建議選b)求解收斂參數(shù)。收斂。要獲得好的收斂曲線，可以選擇小的CFL數(shù)或松弛因子或時(shí)間步長(zhǎng)。標(biāo)準(zhǔn)中可以根據(jù)實(shí)際情況規(guī)范c)初場(chǎng)定義d)求解過(guò)程監(jiān)測(cè)取的監(jiān)測(cè)參數(shù)和仿真目標(biāo)要有關(guān)聯(lián)性。重點(diǎn)監(jiān)測(cè)這些相關(guān)參數(shù)的變化規(guī)律。e)收斂的判斷。范圍來(lái)判斷收斂。下，如果關(guān)鍵氣動(dòng)參數(shù)變化小于一定范圍，同時(shí)殘差達(dá)到一定等級(jí)，即可認(rèn)為收斂?？慈缦聝?nèi)容：a)速度云圖；b)壓力系數(shù)云圖；c)速度矢量云圖；d)流線；e)阻力系數(shù)；f)升力系數(shù)；g)激波位置。a)查看飛行器表面的壓力分布；b)查看空間截面的速度或馬赫數(shù)、壓力、密度分布；c)查看激波位置是否合理；d)升力系數(shù)、阻力系數(shù)是否合理。的模型參數(shù)，可以提高仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一致性。a)報(bào)告一般要求根據(jù)分析對(duì)象及分析內(nèi)容，制定分析報(bào)告的名稱(chēng)、編號(hào)、分析標(biāo)準(zhǔn)、報(bào)告編寫(xiě)人員信息。b)仿真分析模型c)仿真分析軟件型。d)仿真任務(wù)概述報(bào)告分析的內(nèi)容及擬關(guān)注的分析結(jié)果。e)仿真分析過(guò)程對(duì)案例數(shù)模信息、模型簡(jiǎn)化、模型狀態(tài)、邊界條件、求解方式逐個(gè)進(jìn)行必要的說(shuō)明。f)結(jié)果分析與結(jié)論結(jié)論；對(duì)分析對(duì)象的空氣動(dòng)力學(xué)性能給出客觀、綜合評(píng)定。g)優(yōu)化和建議仿真報(bào)告模板可參考內(nèi)容如附表7。第四章：散熱計(jì)算仿真分析規(guī)范指南1目標(biāo)2范圍規(guī)范的適用范圍進(jìn)行明確。、數(shù)據(jù)處理、報(bào)告編寫(xiě)等內(nèi)容。3規(guī)范性引用文件(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。4術(shù)語(yǔ)和定義真分析規(guī)范中使用的主要術(shù)語(yǔ)進(jìn)行描述和定義。面熱流密度(AreaHeatFlux)：指單位面積的熱流量；體積熱流密度(VolumetricHeatFlux)：指單位體積的熱流量；熱阻(ThermalResistance)：指熱量在傳熱路徑上的阻力；表示傳遞1w熱量所引起的溫升；導(dǎo)熱系數(shù)(ThermalConductivity)：指表示物體導(dǎo)熱能力的物理參數(shù)，主要是指單位時(shí)間內(nèi)，穩(wěn)態(tài)/瞬態(tài)(Steady/Transient)：也稱(chēng)為定常，即系統(tǒng)內(nèi)任何一點(diǎn)的壓力、速度、密度、溫度等ThermalField空間的溫度分布，稱(chēng)為溫度場(chǎng)；接觸熱阻(ContactThermalResistance)：指在實(shí)際電子散熱模擬中，由于兩個(gè)固體壁面的接導(dǎo)熱墊片來(lái)減小空氣導(dǎo)致的接觸熱阻；對(duì)流換熱系數(shù)(ConvectiveHeatTransferCoefficient)：指反映流體與固體壁面之間對(duì)流換熱雷諾數(shù)(ReynoldsNumber)：指其大小反應(yīng)流體流動(dòng)時(shí)慣性力和粘滯力的相對(duì)大小，是說(shuō)明流體則。e黑體(BlackBody)：落在物體表面上的所有熱輻射均能被全部吸收，這類(lèi)物體稱(chēng)為黑體；發(fā)射率(Emissivity)：實(shí)際物體表面的輻射力和同溫度下黑體的輻射力之比，其數(shù)值在0-1之RjaThermalResistanceJunctionToAmbient器件的熱源結(jié)點(diǎn)(Junction)結(jié)至殼熱阻(Rjc，ThermalResistanceJunctionToCase)：元器件的熱源結(jié)點(diǎn)至封裝外殼的結(jié)至板熱阻(Rjb，ThermalResistanceJunctionToBoard)：元器件的熱源結(jié)點(diǎn)至PCB板間的風(fēng)機(jī)的特性曲線(FanCharacteristicCurve)：指風(fēng)機(jī)在某一固定轉(zhuǎn)速下，靜壓隨風(fēng)量變化的5通用規(guī)則5.1坐標(biāo)系編制原則/參考格式：5.2單位制5.3材料要素說(shuō)明，包括固體材料、液體材料、氣體材料等，需要分別說(shuō)明。中所涉及的金屬材料的要素進(jìn)行說(shuō)明。表1.散熱常用金屬材料屬性密度(kg/m3)熱容(J/kg.k)(w/m.k)鋁銅鐵鋼5.4計(jì)算程序熱仿真計(jì)算使用的計(jì)算程序及版本號(hào)進(jìn)行說(shuō)明。分析。SimSoft5.5命名/編號(hào)規(guī)則12-109999999999999999999999990-4999990-499999999999995.6仿真目標(biāo)換熱系數(shù)、散熱器的熱阻以及不同區(qū)域的流量(質(zhì)量流量、體積流量)分布。9交付物a)熱仿真的幾何模型文件；b)熱仿真的網(wǎng)格模型文件；c)邊界條件文件；d)材料信息文件；e)求解結(jié)果模型文件；f)后處理及報(bào)告文件等。L工作流程控，一般用表格進(jìn)行流程管控。散熱仿真分析流程如附圖1所示。8前處理建模8.1幾何建模處理于模型參數(shù)化，適合簡(jiǎn)單模型建模，但建模效率低，對(duì)于復(fù)雜模型建模比較困難。f)最終通過(guò)在散熱仿真軟件中得到電子產(chǎn)品完整的熱仿真模型。發(fā)實(shí)現(xiàn)特征簡(jiǎn)化高效處理。8.2網(wǎng)格劃分處理a)網(wǎng)格疏密程度b)背景區(qū)域網(wǎng)格的變化情況。c)器件的網(wǎng)格d)風(fēng)機(jī)的網(wǎng)格編制原則/參考格式：模e)網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證操作說(shuō)明。a)網(wǎng)格的貼體性幾何形狀。b)網(wǎng)格的質(zhì)量檢查1)扭曲率；2)偏斜度；3)增長(zhǎng)率；4)細(xì)長(zhǎng)比；5)網(wǎng)格的體積(如果局部網(wǎng)格的體積為負(fù)值，務(wù)必對(duì)其進(jìn)行修復(fù)糾正)。8.3邊界條件：a)各個(gè)器件、芯片本身的熱耗功率；b)機(jī)箱殼體與外界空氣的換熱系數(shù)；c)熱模型內(nèi)處于恒溫的溫度邊界；d)熱模型受外界熱輻射的熱流密度等。b)熱模型內(nèi)芯片的雙熱阻參數(shù)；c)熱模型所處外界空氣的環(huán)境條件，比如海拔高度、日照輻射日期經(jīng)緯度等。8.4前處理模型檢查9提交求解a)求解器準(zhǔn)中應(yīng)該規(guī)定每種求解器的主要參數(shù)選取范圍。在散熱計(jì)算中優(yōu)先建議選取密度基求解器。b)求解收斂參數(shù)化求解過(guò)程的收斂性。c)初始場(chǎng)定義d)求解過(guò)程監(jiān)測(cè)量等關(guān)鍵參數(shù)。e)收斂的判斷范圍來(lái)判斷收斂。熱仿真中要求得到收斂的結(jié)果，需要對(duì)迭代收斂誤差進(jìn)行評(píng)估和量化?？慈缦聝?nèi)容：a)切面速度云圖b)切面速度矢量圖c)不同器件體的溫度云圖d)跡線分布圖e)跡線動(dòng)畫(huà)圖fPCBg)散熱器熱阻數(shù)值的提取h)不同器件、不同變量的定量統(tǒng)計(jì)報(bào)表i)風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)后處理顯示k)電流密度分布云圖l)電壓分布云圖m)熱耗密度分布云圖a)查看模型各個(gè)器件的溫度分布是否低于其允許的溫度；b)查看風(fēng)機(jī)本身的工作點(diǎn)是否合理；c)查看風(fēng)機(jī)的效率是否在合理的范圍之內(nèi)；d)對(duì)于溫度較高的器件，是否有優(yōu)化的空間；要符合工程實(shí)際的模型參數(shù)，進(jìn)一步提高仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的一致性；可以將這些參數(shù)作為同類(lèi)型模型a)報(bào)告一般要求制定分析報(bào)告的名稱(chēng)、編號(hào)、分析標(biāo)準(zhǔn)、報(bào)告編寫(xiě)人員信息。b)仿真分析模型的參數(shù)區(qū)別。c)仿真分析軟件d)仿真任務(wù)概述e)仿真分析過(guò)程處的環(huán)境條件(海拔高度、太陽(yáng)輻射、環(huán)境溫度等等)、不同風(fēng)機(jī)的風(fēng)量-風(fēng)壓曲線、熱模型散熱方式型中不同器件的材料及熱耗等均需要進(jìn)行詳細(xì)的闡述。f)結(jié)果分析與結(jié)論特性進(jìn)行客觀、綜合的評(píng)定。g)優(yōu)化和建議仿真報(bào)告模板可參考內(nèi)容如附表7。第五章：天線電磁計(jì)算仿真分析規(guī)范指南1目標(biāo)2范圍范的適用范圍進(jìn)行明確。/標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了XXX天線產(chǎn)品電磁仿真的分析依據(jù)、分析流程、分析要求、分析類(lèi)型、建模原、模型修正、結(jié)果輸出、數(shù)據(jù)處理、報(bào)告編寫(xiě)等內(nèi)容。3規(guī)范性引用文件(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。GBT；4術(shù)語(yǔ)和定義定義。天線(Antenna):天線是一種變換器，它把傳輸線上傳播的導(dǎo)行波，變換成在無(wú)界媒介(通常是或接收的基本特性參數(shù)是相同的,這就是天線的互易定理)；幾何模型(Geometry)：使用幾何概念描述物理或者數(shù)學(xué)物體形狀，一般包括點(diǎn)、線、面、體等材料屬性(Materialproperty)：用于描述天線等3D物理模型所用的材料電磁物理特性的數(shù)據(jù)邊界條件(Boundarycondition)：用于描述天線產(chǎn)品在給定工況下，求解區(qū)域邊界上幾何與物場(chǎng)、磁場(chǎng)、電磁輻射等約束及負(fù)載信息等；激勵(lì)(Excitation)：施加于天線模型的電壓、電流、功率等(幅度/相位)信息；天線方向圖(Pattern)：方向圖是表示天線方向性的特性曲線，即天線在各個(gè)方向上所具有的發(fā)平面內(nèi)的方向圖(即和大地平行的平面內(nèi)的方向性圖)和垂直面內(nèi)的方向圖(即垂直于大地的平面內(nèi)的H方向性系數(shù)(Directivity)：方向性系數(shù)是用來(lái)表示天線向某一個(gè)方向集中輻射電磁波程度(即功率對(duì)該定向天線的總輻射功率之比)；坐標(biāo)系(CoordinateSyetem)：規(guī)定仿真中使用何種坐標(biāo)系。一般情況下，天線電磁仿真建議使5通用規(guī)則5.1坐標(biāo)系編制原則/參考格式：坐標(biāo)系及球坐標(biāo)系，必要時(shí)可選用柱坐標(biāo)系等其他坐標(biāo)系。系、柱坐標(biāo)系、球坐標(biāo)系等。5.2單位制5.3材料要素5.3.1金屬材料中所涉及的金屬材料的要素進(jìn)行說(shuō)明。：a)金屬一般按各向同性材料考慮；(Bulkconductivity)ngent銀simens/m0銅imensm10鋁imensm05.3.2介質(zhì)材料乙烯、橡膠、玻璃等。a)介質(zhì)材料特性與頻率關(guān)系比較密切，仿真時(shí)需要注意考慮頻率變化(特別寬頻帶應(yīng)用)對(duì)介質(zhì)數(shù)的影響；c)介質(zhì)材料由于類(lèi)型眾多，且受材料工藝，批次等影響，參數(shù)會(huì)存在一定的變化，在仿真應(yīng)用時(shí)電常數(shù)(Relativepermitivity)ngentREPOXY1lon1RorgersR315.3.3其他材料a正切、材料頻變特性等；c)這類(lèi)材料容易受材料工藝等影響，參數(shù)會(huì)存在一定的變化，在仿真應(yīng)用時(shí)需要注意對(duì)相關(guān)參數(shù)電常數(shù)(Relativepermitivity)(massdensity)rite0n10aDebyeDebye；r5.4計(jì)算程序a)前處理軟件：SimSoft1；b)求解器軟件：SimSoft2。5.5命名/編號(hào)規(guī)則ementContactcoordinatecurve。5.6仿真目標(biāo)算的一般目標(biāo)包括天線的輻射方向圖，工作頻段(帶寬)，天線增益，天線輸入阻抗，駐波系數(shù)(駐波比)，極化/軸比，波束寬度，極化隔離(雙極化天線)等。求不同，仿真目標(biāo)可能有所側(cè)重和差異。仿真分析規(guī)范設(shè)置定義時(shí)，根據(jù)具體產(chǎn)品的6交付物a)基本幾何模型文件；b)網(wǎng)格模型文件；c)電磁模型文件；d)電磁仿真報(bào)告；e)其他要求輸出的數(shù)據(jù)/資料等。工作流程表格形式進(jìn)行。天線產(chǎn)品電磁仿真分析流程如附圖1。。8前處理建模8.1幾何建模處理8.1.1建模方式“幾何模型導(dǎo)入法”；一種是在電磁仿真分析前處理軟件直接建模，稱(chēng)之為“直接建模法”。8.1.2直接建模法a代：比如圓形橫斷面的螺旋線，可以畫(huà)成多邊形橫斷面的螺旋線；CAD工具轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的細(xì)小毛刺和裂縫等(非設(shè)計(jì)縫隙)，可以進(jìn)行修補(bǔ)平滑。b的CAD模型中的義。8.1.3幾何模型導(dǎo)入法模型簡(jiǎn)化及特征處理，模型特征可能會(huì)有丟失，模型參數(shù)化不方便。a)對(duì)于模型導(dǎo)入產(chǎn)生的微小模型細(xì)節(jié)(毛刺/縫隙等)，可參考電磁頻率特性，進(jìn)行簡(jiǎn)化和平滑處b)對(duì)仿真目標(biāo)影響不大的結(jié)構(gòu)或特征，可以簡(jiǎn)化或者忽略處理，如天線輻射部件以外的非金屬結(jié)范時(shí)可根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品特點(diǎn)，進(jìn)行具體的規(guī)范定義。8.2網(wǎng)格劃分處理基本網(wǎng)格疏密分布b烈的位置，需要采過(guò)渡區(qū)域。)復(fù)雜精細(xì)模型的網(wǎng)格和進(jìn)行仿真時(shí)還是需要特別注意。，提高網(wǎng)格對(duì)原幾何模型的貼合度。模型空間過(guò)渡區(qū)域的網(wǎng)格行基本的網(wǎng)格剖分后，應(yīng)該進(jìn)行網(wǎng)格檢查。況需要在自適應(yīng)網(wǎng)格基礎(chǔ)上進(jìn)行模型手動(dòng)網(wǎng)格過(guò)渡處理。網(wǎng)格質(zhì)量與可靠性檢查a)偏斜度；b)增長(zhǎng)率；c)長(zhǎng)寬比。出操作說(shuō)明。性。8.3連接定義該對(duì)相關(guān)的簡(jiǎn)化提出要求(由于仿真時(shí)完全不做任何簡(jiǎn)化處理，容易引起計(jì)算量上升，計(jì)算效率和計(jì)算8.4相互作用關(guān)系定義8.5邊界與激勵(lì)8.5.1邊界條件輻射(吸收)邊界條件是天線/電磁場(chǎng)仿真的關(guān)鍵要素，也是電磁仿真工具模擬實(shí)際電磁能量效應(yīng)aFEM表面bFDTDFITCSTFDTD界)一般只能8.5.2激勵(lì)源勵(lì)源而言，既要考慮幅度/相位的信息，也要考慮天線極化的因素。在分析規(guī)范要求中需要注意以下原則。a存在高次模式/凋落波的影響，在設(shè)置激勵(lì)端口/參考面時(shí)，應(yīng)該考慮預(yù)留合適的信號(hào)傳輸距離b)對(duì)于天線激勵(lì)源為外加輻射場(chǎng)(如：入射電磁波，天線等其他輻射源)的情況，需要參照具體文件等。8.6前處理模型檢查，邊界條件、激勵(lì)的正確性等，這項(xiàng)工作在具體應(yīng)用和仿真分析規(guī)范中需要注意。查主要包括：9求解設(shè)置與提交求解9.1求解設(shè)置9.1.1頻率設(shè)置定義設(shè)置對(duì)天線仿真意義重大，主要涉及網(wǎng)格剖分頻點(diǎn)，計(jì)算頻段范圍/頻率點(diǎn)等。9.1.2求解器設(shè)置真求解，可以選擇全波算法求解器和高頻算法求解器。算可采用時(shí)域FDTD(FIT)求解器；對(duì)于(不含介質(zhì)材料)金屬天線/陣列模型及開(kāi)放空間散射c)對(duì)于全波求解器不能處理的問(wèn)題，可以采用高頻算法求解器，但為了提高計(jì)算精度，需要盡量。9.1.3求解迭代收斂參數(shù)9.2提交求解9.2.1求解過(guò)程監(jiān)測(cè)選取的監(jiān)測(cè)參數(shù)和仿真目標(biāo)要有關(guān)聯(lián)性。通過(guò)監(jiān)測(cè)把握仿真的進(jìn)行情況和計(jì)算效果。9.2.2收斂的判斷收斂參數(shù)的數(shù)值是否達(dá)到預(yù)定收斂標(biāo)準(zhǔn)值范圍來(lái)判斷收斂。一般情況下，如果收斂參數(shù)小于收斂標(biāo)準(zhǔn)值(絕對(duì)值)，同時(shí)沒(méi)有反復(fù)(即連續(xù)兩次小于收斂標(biāo)準(zhǔn)可認(rèn)為收斂。天線電磁仿真完成后，結(jié)果后處理的數(shù)據(jù)一般包括(規(guī)范可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整)：a)天線方向圖(2D/3D)；b)駐波系數(shù)；c)輸入阻抗；d)相位方向圖；e)近場(chǎng)分布；f)軸比；g)天線輻射效率；11.1基本計(jì)算效果評(píng)估11.2計(jì)算結(jié)果工程精度評(píng)估系數(shù)(駐波比)，極化/軸比，波束寬度，極化隔離(雙極化天線)a)在模型基本幾何/物理參數(shù)檢查修正的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件/測(cè)量數(shù)據(jù)與仿真情況的對(duì)比，找b)在對(duì)比中，根據(jù)不同算法的特點(diǎn)，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，加入人工/統(tǒng)計(jì)的修正值(修正設(shè)置和計(jì)算結(jié)a)報(bào)告一般要求制定分析報(bào)告的名稱(chēng)、編號(hào)、分析標(biāo)準(zhǔn)、報(bào)告編寫(xiě)人員信息。b)仿真分析模型c)仿真分析軟件真軟件的官方名稱(chēng)、版本信息、軟件類(lèi)型。d)仿真任務(wù)概述e)仿真分析過(guò)程對(duì)案例數(shù)模信息、模型簡(jiǎn)化、模型狀態(tài)、邊界條件、求解方式逐個(gè)進(jìn)行必要的說(shuō)明。f)結(jié)果分析與結(jié)論。對(duì)分析天線的基本性能給出客觀、綜合評(píng)定。g)優(yōu)化和建議仿真報(bào)告模板可參考內(nèi)容如附表7。第六章：汽車(chē)碰撞仿真分析規(guī)范樣例1目標(biāo)部件將依據(jù)本規(guī)范所規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建模。結(jié)果具有較高的分析精度。2范圍/標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了汽車(chē)整車(chē)碰撞的分析依據(jù)、分析流程、分析要求、分析類(lèi)型、建模原則、結(jié)果估、模型修正、結(jié)果輸出、數(shù)據(jù)處理、報(bào)告編寫(xiě)等內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)適用于汽車(chē)整車(chē)碰撞仿真分析，其它結(jié)構(gòu)或零件可參考使用。3規(guī)范性引用文件文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。ASMEV&V10.1-2012AnIllustrationoftheConceptsofVerificationandValidationalSolidMechanics4術(shù)語(yǔ)和定義finiteelementmodeling材料屬性定義、網(wǎng)格劃分、邊界(載荷)條件施加、求解參數(shù)設(shè)置等步驟；幾何模型(geometry)：使用幾何概念描述物理或者數(shù)學(xué)物體形狀，一般包括點(diǎn)、線、面、體等材料屬性(materialproperty)：用于描述機(jī)械結(jié)構(gòu)所用材料物理特性的數(shù)據(jù)集合；邊界條件(boundarycondition)：用于描述機(jī)械結(jié)構(gòu)在給定工況下，求解域邊界上幾何以及物溫度、速度、位移等約束及載荷信息；約束(constraint)：減少自由度的各種限制條件；TEL標(biāo)準(zhǔn)單元邊長(zhǎng)(Typicalelementsidelength)：指零件非關(guān)鍵區(qū)域的目標(biāo)平均單元邊長(zhǎng)；MEL最小單元長(zhǎng)度(Minimumelementlength)：滿(mǎn)足顯式計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)的最小單元長(zhǎng)度，一般指或側(cè)面長(zhǎng)度；長(zhǎng)寬比(aspectratio)：描述二維或三維單元最長(zhǎng)邊與最短邊之比的量；細(xì)長(zhǎng)比(slenderness)：桿件的計(jì)算長(zhǎng)度與桿件截面的回轉(zhuǎn)半徑之比；翹曲度(warpage)：?jiǎn)卧x平面的程度，用于檢查單元的翹曲；偏斜度(skew)：描述單元的扭曲程度的數(shù)學(xué)量；interiorangle形單元或四邊形單元的夾角的值，常用于描述單元的最大內(nèi)角量；云圖(cloudmap)：利用色彩顯示結(jié)構(gòu)內(nèi)任意一點(diǎn)計(jì)算結(jié)果的分布圖。5通用規(guī)則5.1坐標(biāo)系如圖1。a)車(chē)身坐標(biāo)系XY平面b)車(chē)身坐標(biāo)系YZ平面圖1.車(chē)身坐標(biāo)系5.2單位制表1.單位制國(guó)際單位制(SIUnits)ms(毫秒)ngthm(米)mm(毫米)mm(毫米)ssKg千克)Kg千克)TonsityKgmgmmTonmmN(牛)kN牛)N(牛)國(guó)際單位制(SIUnits)ressMPavitymsmmms2mms2eN.mNmmN.mmN/mmN/mmquencyHz(赫)kHzHz(兆赫)MJ(兆焦)5.3材料常用的材料及基本屬性如表2。表2.常用材料基本屬性示意SAE1010SAE950UGSSνGPan變關(guān)系(GPa)(GPa)(GPa)6E-039E-02E020E-035E-029E-024E-039E-029E-016E-033E-027E-015E-022E-022E-018E-025E-022E-014E-012E-011E+005E-01E-018E+007E-011E-018E+005E-015E-014E+004E-011E+005E+009E+007E+00E+024E+007E+003E+004E+00E+001E+00E+002E+005E+001E+01E00E+025.4計(jì)算程序碰撞仿真計(jì)算分析。a)前處理軟件：SimSoft1；5.5命名/編號(hào)規(guī)則、trim(內(nèi)飾)四個(gè)子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)又包含相應(yīng)的總成，每個(gè)總成由若干零件組成。各構(gòu)成關(guān)系(整車(chē)—子系統(tǒng)—總成—零件)及通用編號(hào)如表3。表3.整車(chē)構(gòu)成及編號(hào)DartdentomIWidebodyorrfloordrrsidedoorstemrtrainonmememalwindshieldperraintraintrierrier表4.常用名詞縮寫(xiě)lyrtrainodyinwhiteIWcketgeperorcementfhhandriddlemidounttelallarrerrtewheelwhe表5.其他命名規(guī)范號(hào))_零件編號(hào)CtShllSectBeampartsfor對(duì)象avitynodesfor對(duì)象itylengectorcolVectorcol對(duì)象orcolexhaustsysdrjointjoint_子系統(tǒng)名joint_strgsysGLXXXXimpactV528.hm6交付物仿真分析過(guò)程中需要提交的文件主要包括：a)有限元整車(chē)網(wǎng)格模型文件；b)材料信息文件；c)求解及載荷設(shè)置文件；d)計(jì)算結(jié)果文件；e)報(bào)告文檔等。型7工作流程型整車(chē)碰撞仿真分析流程如圖2。數(shù)據(jù)準(zhǔn)備導(dǎo)入SimSoft1碰撞模型建立碰撞模碰撞模型建立施加邊界約束求解設(shè)置求求解設(shè)置導(dǎo)入SimSoft2求解結(jié)果評(píng)估結(jié)果評(píng)結(jié)果評(píng)估結(jié)果評(píng)判結(jié)果評(píng)結(jié)果評(píng)判結(jié)果輸出報(bào)告編寫(xiě)報(bào)告編寫(xiě)報(bào)告編寫(xiě)圖2.碰撞分析仿真流程整車(chē)碰撞分析過(guò)程如表6。表6.工作流程表?連接(焊點(diǎn)，鉚接，膠接等)的空間分?整車(chē)/總成/零部件的質(zhì)量、質(zhì)心參數(shù)；每一個(gè)零部件所對(duì)應(yīng)的材料牌號(hào)；彈簧、橡膠等連接的剛度與阻尼信息；?分析任務(wù)目標(biāo)要求等。具體內(nèi)容見(jiàn)表7?！?整車(chē)網(wǎng)格模型建立；?各種連接關(guān)系建立，包括點(diǎn)焊連接、焊度屬性、梁截面屬性、質(zhì)量屬性、剛度屬析模復(fù)括：對(duì)質(zhì)量較差的網(wǎng)格進(jìn)行修改或者重劃，得、?整車(chē)質(zhì)心與質(zhì)量調(diào)節(jié)，當(dāng)整車(chē)模型質(zhì)量和質(zhì)心位置與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)不符時(shí)，可通過(guò)增加配重、增加集中質(zhì)量以及改變剛體的慣文立?創(chuàng)建壁障和地面模型；?將壁障和地面模型與整車(chē)模型裝配，組型，可包括正面100%碰撞仿車(chē)與剛性壁障、汽車(chē)輪胎與地面之間接觸整車(chē)碰撞模型，面碰撞仿真加初始條件和邊界約束。?接觸控制；?能量控制；?殼單元與實(shí)體單元控制；計(jì)算時(shí)間控制及時(shí)間步長(zhǎng)控制；?結(jié)果輸出控制；?求解。?仿真結(jié)果可信性分析；?整車(chē)質(zhì)量變化分析；?整車(chē)能量變化分析；?整車(chē)變形階段性分析；?整車(chē)速度及加速度分析；?關(guān)鍵部件變形分析；?關(guān)鍵部件吸能分析；?乘員艙變形分析。計(jì)8整車(chē)模型建立8.1數(shù)據(jù)準(zhǔn)備s列表信息；b)總成/零部件之間的連接關(guān)系，提供總成/零部件的明細(xì)表；c)連接(焊點(diǎn)，鉚接，膠接等)的空間分布參數(shù)，以及具體到每種連接的結(jié)構(gòu)參數(shù)；d)整車(chē)/總成/零部件的質(zhì)量、質(zhì)心參數(shù)；e)每一個(gè)零部件所對(duì)應(yīng)的材料牌號(hào)；f)彈簧、橡膠等連接的剛度與阻尼信息；整車(chē)碰撞建模中需要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)內(nèi)容及要求如表7。表7.數(shù)據(jù)內(nèi)容及要求1?三維數(shù)模完整、無(wú)誤、無(wú)干涉穿透?焊點(diǎn)信息完整、焊接層級(jí)清楚?零部件的材料牌號(hào)明確?零部件的厚度要明確?質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)完整、準(zhǔn)確?膠粘位置完整、準(zhǔn)確表23及焊點(diǎn)及質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)表4模及連接關(guān)系?三維數(shù)模完整、無(wú)誤、無(wú)干涉穿透?零部件的材料牌號(hào)明確?質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)完整、準(zhǔn)確細(xì)表及質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)表5模及連接關(guān)系?三維數(shù)模完整、無(wú)誤、無(wú)干涉穿透?零部件的材料牌號(hào)明確?質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)完整、準(zhǔn)確細(xì)表及質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)表6接關(guān)系?三維數(shù)模完整、無(wú)誤、無(wú)干涉穿透?零部件的材料牌號(hào)明確?質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)完整、準(zhǔn)確質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)表7及連接關(guān)系?三維數(shù)模完整、無(wú)誤、無(wú)干涉穿透?零部件的材料牌號(hào)明確?質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)完整、準(zhǔn)確表及質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)表8三維數(shù)模及連接關(guān)系?三維數(shù)模完整、無(wú)誤、無(wú)干涉穿透?零部件的材料牌號(hào)明確?質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)完整、準(zhǔn)確零部件明細(xì)表及質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)表及阻尼9維數(shù)模及連接關(guān)系?三維數(shù)模完整、無(wú)誤、無(wú)干涉穿透?零部件的材料牌號(hào)明確?質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)完整、準(zhǔn)確件明細(xì)表及質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)表備胎?三維數(shù)模完整、無(wú)誤、無(wú)干涉穿透?零部件的材料牌號(hào)明確?質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)完整、準(zhǔn)確?三維數(shù)模完整、無(wú)誤、無(wú)干涉穿透?零部件的材料牌號(hào)明確?質(zhì)量和質(zhì)心統(tǒng)計(jì)完整、準(zhǔn)確應(yīng)變曲線—數(shù)用系統(tǒng)等—，根據(jù)車(chē)輛類(lèi)型增加動(dòng)力電池—8.2建模原則a)需保證模型要能夠正確反映各柔性構(gòu)件的變形吸能特性，如車(chē)身鈑金件和底架縱梁等，采用計(jì)b)體積和剛度均較大的構(gòu)件如發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等由于在碰撞過(guò)程中自身幾乎不變形但可能與其它接觸，可釆用剛性體單元模擬。c)對(duì)變形可忽略的小構(gòu)件還可進(jìn)一步用點(diǎn)質(zhì)量單元建模以保持整車(chē)模型的總質(zhì)量和重心位置與實(shí)建議用名稱(chēng)縮寫(xiě)或編號(hào))、厚度(用字母“T”+厚度參數(shù)表示)、材料及版本號(hào)(用字母“V”+模GLBIW3_T2.0_SPCC_V1.0。e)對(duì)于拼接件，或由不同的厚度和材料形成的擠壓件，應(yīng)按不同的板厚和材料特性分成不同的component，component的命名同(3)中方式。f)對(duì)于澆鑄/壓鑄件，在采用板殼單元建模時(shí)，有限元模型需要能夠表現(xiàn)出不同位置的厚度信息，可以通過(guò)在對(duì)應(yīng)位置直接給單元節(jié)點(diǎn)賦厚度(也叫節(jié)點(diǎn)厚度)，也可以根據(jù)厚度的不同將澆鑄/componentcomponent。g)在白車(chē)身總成和開(kāi)閉機(jī)構(gòu)總成中都有焊點(diǎn)和粘膠，焊點(diǎn)有兩層、三層以及四層焊，可按以下方SPOTXXXXXX示焊點(diǎn)層數(shù)和總成以及位置。8.2.1單元類(lèi)型如表8。表8.單元類(lèi)型及應(yīng)用對(duì)象Beam1OMBIMass166構(gòu)件-llid8.2.2單元尺寸整車(chē)碰撞仿真分析中各部位單元尺寸如表9。表9.不同部位單元尺寸零件/component長(zhǎng)度TEL(mm)長(zhǎng)MEL(mm)FrontRearumperBeam62shCans62nsLongits62membersLonqitudinals62ctural