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基于hypermesh及nastran的模态分析步骤详解

基于hypermesh及nastran的模态分析步骤详解
基于hypermesh及nastran的模态分析步骤详解

基于hypermesh与nastran的模态分析步骤详解

1、2、打开hypermesh选择nastran入口。

打开或导入响应模型(只是网格不带实体)。

3、点击material创建材料。

a) Type选择ISOTROPIC(各向同性)

b) card image选择MAT1(Defines the material properties for linear

isotropic materials.)nastran help文档。

c)点击creat/edit,编辑材料属性输入E(弹性模量)、NU(泊松

比)、RHO(密度)。由于各物理量之间都是相互关联的因此要

注意单位的选择(详情见附件一)。这里选择通用的E=2.07e5,

NU=0.3,RHO=7.83e-9。

4、点击properties创建属性。

a)由于是二维模型type选择2D。Card image选择PSHELL(壳单

元)。Material选择刚才新建的材料。

b)点击creat/edit。

c)定义厚度即T(例如T=3,注意此时单位是mm)。

5、创建material以及properties后要将这些数据赋予模型。

a)点击component。

b)由于不是创建是修改,所以左边点选update

选择相应部件。

然后双击

c)然后双击选择刚才新建的厚度属性。

d)最后点击update。

6、创建加载情况,点击。

a)创建eigrl激励,card image选择EIGRL,点击creat/edit。V1、

V2代表计算的频率范围,ND计算的阶次。两种方式可以任选

一种。

b)创建固定约束spc。点击creat。在点击return,进入主页面

analysis-constraints通过合适的调整选择需要的点。并根据实际

情况约束自由度即dof1-6(分别代表x、y、z的平动以及转动)。

需要约束便勾选相应dof即可。Load types选择SPC。

7、创建control card,是指导计算环节求解器做相应计算的命令。

a)点击SOL设定计算类型,analysis选择Normal Modes。

b)点击PARAM(Parameter Specification)设定参数,勾选POST

(Postprocessor Data Specifications)默认值是-1便指的是

nastran。

c)点击 GLOBAL_CASE_CONTROL ,调用创建的激励。勾选 METHOD

(STRUCTURE )以及 SPC 。双击 勾选eigrl ,双击

勾选spc 。

d)点击 GLOBAL_OUTPUT_REQUEST 。设定输出要求。勾选

DISPLACEMENT 以及子选项的 FORMAT 。然后点击上面的选择

PLOT 。 选择

8、 导出有限元模型。

a)点击

文件。 导出,选择 导出nastran 类型

9、 用nastran 打开导出的bdf 文件。在 optional keywords 一栏可以

填写scr=yes ,这样就不会产生过程文件,对于大的模型来说可

以更少地占用硬盘。

10、没有错误的话会生成 op2文件。如果没有出现 op2文件,是模

型有错误。可以到 f06文件中搜索“fatal ”,来查找错误。

11、用hyperview 打开 op2文件,然后点击 apply 。

,然后点击apply。

12、点击contour图标

13、可以观看效果动画

a)点击,选择第二项(set modal animation model),然后点击

播放图标。

b)点击设置变动幅度。

14、左侧会显示各阶频率

信息,选择不同频率,动画

也会随之变化。

hypermesh运用实例

运用HyperMesh软件对拉杆进行有限元分析 1、1 问题得描述 拉杆结构如图1-1所示,其中各个参数为:D1=5mm、D2=15mm,长度L0=50mm、L1=60mm、L2=110mm,圆角半径R=mm,拉力P=4500N。求载荷下得应力与变形。 图1-1 拉杆结构图 1、2 有限元分析单元 单元采用三维实体单元。边界条件为在拉杆得纵向对称中心平面上施加轴向对称约束。 1、3 模型创建过程 1、3、1 CAD模型得创建 拉杆得CAD模型使用ProE软件进行创建,如图1-2所示,将其输出为IGES格式文件即可。

图1-2 拉杆三维模型 1、3、2 CAE模型得创建 CAE模型得创建工程为: 将三维CAD创建得模型保存为lagan、igs文件。 启动HyperWorks中得hypermesh:选择optistuct模版,进入hypermesh程序窗口。主界面如图1-3所示。 程序运行后,在下拉菜单“File”得下拉菜单中选择“Import”,在标签区选择导入类型为“Import Goemetry”,同时在标签区点击“select files”对应得图形按钮,选择“lagan01、igs”文件,点击“import”按钮,将几何模型导入进来,导入及导入后得界面如图1-4所示。 图1-3 hypermesh程序主页面

图1-4 导入得几何模型 (4)几何模型得编辑。根据模型得特点,在划分网格时可取1/8,然后进行镜像操作,画出全部网格。因此,首先对其进行几何切分。 1)曲面形体实体化。点击页面菜单“Geom”,在对应面板处点击“Solid”按钮,选择“surfs”,点击“all”则所有表面被选择,点击“creat”,然后点击“return”,如图1-5~图1-7所示。 图1-5 Geom页面菜单及其对应得面板 图1-6 solids按钮命令对应得弹出子面板

模态分析和频率响应分析的目的

有限元分析类型 一、nastran中的分析种类 (1)静力分析 静力分析是工程结构设计人员使用最为频繁的分析手段,主要用来求解结构在与时间无关或时间作用效果可忽略的静力载荷(如集中载荷、分布载荷、温度载荷、强制位移、惯性载荷等)作用下的响应、得出所需的节点位移、节点力、约束反力、单元内力、单元应力、应变能等。该分析同时还提供结构的重量和重心数据。 (2)屈曲分析 屈曲分析主要用于研究结构在特定载荷下的稳定性以及确定结构失稳的临界载荷,NX Nastran中的屈曲分析包括两类:线性屈曲分析和非线性屈曲分析。 (3)动力学分析 NX Nastran在结构动力学分析中有非常多的技术特点,具有其他有限元分析软件所无法比拟的强大分析功能。结构动力分析不同于静力分析,常用来确定时变载荷对整个结构或部件的影响,同时还要考虑阻尼及惯性效应的作用。 NX Nastran的主要动力学分析功能:如特征模态分析、直接复特征值分析、直接瞬态响应分析、模态瞬态响应分析、响应谱分析、模态复特征值分析、直接频率响应分析、模态频率响应分析、非线性瞬态分析、模态综合、动力灵敏度分析等可简述如下: ?正则模态分析 正则模态分析用于求解结构的固有频率和相应的振动模态,计算广义质量,正则化模态节点位移,约束力和正则化的单元力及应力,并可同时考虑刚体模态。 ?复特征值分析 复特征值分析主要用于求解具有阻尼效应的结构特征值和振型,分析过程与实特征值分析类似。此外

Nastran的复特征值计算还可考虑阻尼、质量及刚度矩阵的非对称性。 ?瞬态响应分析(时间-历程分析) 瞬态响应分析在时域内计算结构在随时间变化的载荷作用下的动力响应,分为直接瞬态响应分析和模态瞬态响应分析。两种方法均可考虑刚体位移作用。 直接瞬态响应分析 该分析给出一个结构随时间变化的载荷的响应。结构可以同时具有粘性阻尼和结构阻尼。该分析在节点自由度上直接形成耦合的微分方程并对这些方程进行数值积分,直接瞬态响应分析求出随时间变化的位移、速度、加速度和约束力以及单元应力。 模态瞬态响应分析 在此分析中,直接瞬态响应问题用上面所述的模态分析进行相同的变换,对问题的规模进行压缩,再对压缩了的方程进行数值积分,从而得出与用直接瞬态响应分析类型相同的输出结果。 ?随机振动分析 该分析考虑结构在某种统计规律分布的载荷作用下的随机响应。例如地震波,海洋波,飞机超过建筑物的气压波动,以及火箭和喷气发动机的噪音激励,通常人们只能得到按概率分布的函数,如功率谱密度(PSD)函数,激励的大小在任何时刻都不能明确给出,在这种载荷作用下结构的响应就需要用随机振动分析来计算结构的响应。NX Nastran中的PSD可输入自身或交叉谱密度,分别表示单个或多个时间历程的交叉作用的频谱特性。计算出响应功率谱密度、自相关函数及响应的RMS值等。计算过程中,NX Nastran不仅可以像其他有限元分析那样利用已知谱,而且还可自行生成用户所需的谱。 ?响应谱分析 响应谱分析(有时称为冲击谱分析)提供了一个有别于瞬态响应的分析功能,在分析中结构的激励用各个小的分量来表示,结构对于这些分量的响应则是这个结构每个模态的最大响应的组合。 ?频率响应分析 频率响应分析主要用于计算结构在周期振荡载荷作用下对每一个计算频率的动响应。计算结果分实部和虚部两部分。实部代表响应的幅度,虚部代表响应的相角。 直接频率响应分析 直接频率响应通过求解整个模型的阻尼耦合方程,得出各频率对于外载荷的响应。该类分析在频域中主要求解两类问题。第一类是求结构在一个稳定的周期性正弦外力谱的作用下的响应。结构可以具有粘性阻尼和结构阻尼,分析得到复位移、速度、加速度、约束力、单元力和单元应力。这些量可以进行正则化以获得传递函数。 第二类是求解结构在一个稳态随机载荷作用下的响应。此载荷由它的互功率谱密度定义。而结构载荷由上面所提到的传递函数来表征。分析得出位移、加速度、约束力或单元应力的自相关系数。该分析也对自功率谱进行积分而获得响应的均方根值。 模态频率响应 模态频率响应分析和随机响应分析在频域中解决的两类问题与直接频率响应分析解决相同的问题。

hypermesh第一讲-建立焊点

Hypermesh 中cweld、acm、fastener焊点建立 1.车身焊点作用及技术要求 1.1焊点作用 焊接是汽车冲压件、铸造件、锻造件一种重要的链接方式,如点焊,缝焊。其中点焊在车身钣金件和部分底盘件链接中广为应用。它是将被焊工件压紧于两电极之间,并通以电流,利用电流流经工件有限接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热到熔化而形成扁球形的熔核,达到金属结合的一种方法。它在整车动态或静态工况中承受着各个方向的拉应力、压应力、剪应力,因此对整车的安全可靠性有着重要的影响。 1.2焊点技术要求 焊点一般要求如下: 1)焊点有足够的机械强度 2)焊接可靠,保证导电性能。 3)焊点表面整齐、美观,如外观应光滑、清洁、均匀、对称、整齐、充满整个焊盘并与焊盘大小比例合适。 除上述要求,车身焊点还有直径、点距、抗剪强度等要求。点距是指相邻两焊点的中心距,与被焊金属的厚度、导电率、熔核大小及焊接层数。表1给出了几种材料焊点点距的最小极限值,在实际设计中可作为下限设计参考。对于车身焊点点距,其最小值为15-18mm,最大值为45-55mm,如低碳钢点焊点距在 30-35mm,可以在局部位置采用锯齿型布置。 表1. 焊点的最小点距(板厚指被换板中较薄着,单位mm) 表1. 源于中国机械工程学会焊接学会编著《焊接手册(第1卷)-焊接方法及设备》

对于车身焊点直径,其取值范围为4-8mm,一般焊点直径可取为6mm,关键焊点直径可取为7mm。表2给出四种钢材焊点直径的最小极限值,在实际设计中可作为下限设计参考。 表2. 焊点最小直径(板厚指被换板中较薄着,单位mm) 注:表2源于傅积和、孙玉林主编《焊接数据资料手册》 焊点失效以剪切破坏为主,其抗剪性能与其大小有直接关系,具体要求参见傅积和、孙玉林主编《焊接数据资料手册》。焊点抗剪强度测量方式如下: 图1.1 抗剪强度测量示意图 2.焊点单元 基于焊点的重要性,在汽车CAE分析中,尤其在白车身相关分析中焊点的模拟尤为重要。Fastener(abaqus 单元类型)单元、 Cweld(nastran单元类型)单元和ACM单元是现在汽车行业应用最多也是广为认可的焊点模拟方法。下面以车身接头为例,介绍在hypermesh中如何建立这三种单元。 2.1几何处理 导入几何,抽中面(以壳模拟钣金件)后如图2.1所示。黄色为焊点几何,来自于CAD模型,用于焊点单元建立定位。 图2.1 接头几何示意图

hypermesh详细步骤.docx

Hypermesh操作步骤 第一步: 打开hypermesh。选择optisrtuct 第二步:导入文件 我们以catia画出来的三维图为例(其他软件画出来的实体是一样的)。

在file下拉菜单中选择import中的geometry。 第三步:选择如下图1所示的两个选项,其中在file type中有多个选项如图2。 第四步:导入我们的文件。打开文件夹,在文件类型中选择all files 找到你的实体文件。 文件找到之后点击import。

导入之后进行你的视角调节。调节按钮如下。 下图我框下来的两个按钮你可以自己按一下,就知道是什么作用。 第五步:选择geom中的quick edit。

选择toggle edge,选择这个功能之后,实现的是你实体的边框线的增减,左点实体的边框 线是去掉它,右击是增加,这个功能我们现在一般是不需要用到的。所有你不用进行操作。点击右下角的return。 第六步: 点击2D按钮,选择automensh 如下图surfs是选择我们实体的面进行网格划分,如果我们点击surfs前面的到黑色三角形,我们会看到另一个elems的选项,它的功能是在我们已经画好网格的情况下面,选择部分网格对这部分的网格进行网格划分,我们这次只用到surfs。 点击黄色框中的surfs,选择all,选择实体的所有的面。你也可以一个面一个面的去点击实体。

实体面选择好之后,选择elements size输入你们自己规定的网格的边长。在这里我输入1。在mesh type中,我们点击黑色倒三角选择我们网格的形状,这里选择mixed。选好之后点击mesh。下面的图已经画好了网格,在图中我们看到边上有数字,它们代表了这个边上的网格的个数,我们通过鼠标左击或者右击来改变个数,这个功能大家适当使用,以优化网格为目的。 第七步:点击model

基于Hypermesh与ansys的模态分析

基于Hypermesh与ansys软件的模态分析 一、简单说明Hypermesh与Ansys软件各自完成的任务: 1)在Hypermesh软件中需要完成的任务是有限元网格的划分、单元类型定义、材料定义与施加约束和载荷。(本实例是按照约束载荷进行说明的 2)在Ansys软件中需要做的就简单多了,在Solution中选择选择要进行的modal就行了。 二、详细操作步骤: 1)Hypermesh软件处理 ①在Hypermesh中完成网格划分,首先要掌握网格划分的方法,那么要学会使用Hypermesh软件,此处不再详述。ET Type进行定义。 ③材料定义,在模态分析中必须定义密度和弹性模量。密度是对应惯性力,弹性模量是对应线性结构。此处要注意单位的统一。否则得到的频率值可能出现大的错误。

④施加约束和载荷(当然在Ansys中做谐响应分析时可以不在Hypermesh中施加载荷) ⑤以上步骤完成之后,就要在Ansys进行模态分析。 在进行模态分析之前我们还是要注意出现的问题,这部分是本文说明的重点。首先,其实当把网格完成之后,还需要删除三维网格以外的单元,比如二维单元、实体模型,这些都会影响有限单元的导入。我们在划分网格时候为了方便划分网格会进行切割,同样的在我们完成网格之后还要把他们进行组合,可以用Tool中的Organize命令。我们还会根据不同的零部件产生不同的Component,后面付给不同的单元类型要用到。第二点,单元类型必须在Hypermesh中定义,不然无法保存成Ansys可以识别的cbd 格式;第三点,当我们完成单元类型的定义和材料属性的定义后,还要做的工作就是在Utility中选择ComponentManager,把我们定义的单元类型和材料付给具有这些性质的Component。Ansys中打开就不会出现问题了 2)Ansys软件处理

板类零件HyperMesh分析步骤

板类零件抽出中面分析步骤(hm11) 1、导入三维模型。ug模型->导出->parasoild..->18.0-Nx 5.0 hypermesh->import geomelty(第 三个)。保存为*.hm格式。(注意放大比例1000) 2、创建材料集或者在左侧栏空白处,右单击àCreateàMaterial。 1)输入材料名称,钢为steel; 2)更改颜色,便于区分; 3)Type:all 4)card imge:MAT1; 5)create/edit 输入材料的参数。E:杨氏模量,2.0E5;NU:柏松比为0.3;RHO:密度,钢为7.83E-9 6)return 3、创建属性集或者在左侧栏空白处,右单击àCreateàProperty。 1)Prop name输入材料属性名:pro或者别的; 2)color 变个颜色易于区分; 3)type :all; 4)card imge :PSHELL,片体 5)material 材料选择上步建立的steel; 6)点击按钮,创建/编辑,在T 里输入板厚; 7)Return。

4、创建新组件或者在左侧栏空白处,右单击àCreateàComponent。 1)comp name :zhongmian 或是其它; 2)color 设置区分颜色; 3)no card imge 4)property = pro,即上步创建的属性集名称; 5)create 6)return 5、抽取中面。 1)在左侧栏选择刚才创建的新组件,使其成为工作组件,右单击àCreateàMake Current; 2)右下面板选择à 3)点击:surfs,通过集合选择,选择相应的集合,注意不要选择中面,因为该集合暂时为空; 4)提取中面; 5)返回; 6)去左侧的导航栏,把实体集合删除; 7)

MSC_Nastran模块介绍_2012

MSC Nastran 模块功能介绍 1.MSC Nastran Basic 1003 (License文件中的授权特征名:NA_NASTRAN) MSC Nastran基本模块,功能包括线性静力分析、模态分析及屈曲分析。MSC Nastran 基本模块求解规模无节点限制,可对多种单元、材料、载荷工况进行评估,实现线性静力分析(包括屈曲分析)和模态分析(包含流固偶合即虚质量方法和水弹性方法)。线性静力分析,预测结构在静力条件下的线性响应(位移、应变、应力),即小变形和不考虑非线性因素的情况,包括屈曲分析(稳定性分析)。模态分析能了解结构的固有频率(振动模态)特征,帮助评估结构的动力特性。 2. MSC Nastran Dynamics 1025 (License文件中的授权特征名:NA_Dynamics) 结构动力学分析是MSC Nastran的主要强项之一,它具有其它有限元分析软件所无法比拟的强大分析功能。MSC Nastran动力学分析功能包括: 正则模态,复特征值分析,频率及瞬态响应分析,随机响应分析,冲击谱分析等。 3. MSC Nastran Connectors 10002 (License文件中的授权特征名: NA_Connectots) MSC Nastran连接单元,可以模拟点焊,铆接,螺栓连接等。允许创建点-点,点-面,面-面连接。可以用焊接单元将任意的两个部件的网格连接在一起,并自动处理与任意类型单元之间的连接。 4. MSC Nastran ADAMS Integration 10233 (License文件中的授权特征名: NA_ADAMS_Integration) MSC Nastran 与ADAMS的接口,使用ADAMS进行柔性体分析时,需导入MSC Nastran计算所生成的模态中性文件,MSC Nastran ADAMS Integration可使MSC Nastran 计算生成ADAMS所需要的柔性体模态中性文件。 5. MSC Nastran DMAP 1024 (License文件中的授权特征名:NA_DMAP) 作为开放式体系结构,MSC Nastran的开发工具DMAP语言 (Direct Matrix Abstraction Program)有着40多年的应用历史。一个DMAP模块可由成千上万个FORTRAN子程序组成,并采用高效的方法来处理矩阵。实际上MSC Nastran是由一系列DMAP子程序顺序执行来完成求解任务的。用户可利用DMAP编写客户化的程序,形成自己的求解序列来操作数据库与数据流。 6. MSC Nastran Heat Transfer 1023 (License文件中的授权特征名:NA_Thermal) MSC Nastran热分析模块。热分析通常用来校验结构零件在热边界条件或热环境下的产品特性,利用MSC Nastran可以计算出结构内的热分布状况,并直观地看到结构内潜热、热点位置及分布。用户可通过改变发热元件的位置、提高散热手段、绝热处理或用其它方法优化产品的热性能。 7. MSC Nastran SMP 1030 (License文件中的授权特征名:NA_SMP) MSC Nastran共享内存并行计算,通过单机多CPU并行计算技术,用来实现大模型的求解,缩短计算时间,提高分析效率。

hypermesh网格划分总结

Hypermesh网格划分 1 入门基础篇 1、如何将.igs文件或.stl文件导入hypermesh进行分网? files\import\切换选项至iges格式,然后点击import...按钮去寻找你的iges文件吧。划分网格前别忘了清理几何 2、导入的为一整体,如何分成不同的comps?两物体相交,交线如何做?怎样从面的轮廓产生线(line)? 都用surface edit Surface edit的详细用法见HELP,点索引,输入surface edit 3、老大,有没有划分3D实体的详细例子? 打开hm,屏幕右下角help,帮助目录下hyperworks/tutorials/hyermesh tutorials/3D element,有4个例子。 4、如何在hypermesh里建实体? hm的几何建模能力不太强,而且其中没有体的概念,但它的曲面功能很强的.在2d面板中可以通过许多方式构建面或者曲面,在3D面板中也可以建造标准的3D曲面,但是对于曲面间的操作,由于没有"体"的概念,布尔运算就少了,分割面作就可以了 5、请问怎么在hypermesh中将两个相交平面到圆角啊? defeature/surf fillets 6、使用reflect命令的话,得到了映射的另一半,原先的却不见了,怎么办呢? 法1、在选择reflect后选择duplicate复制一个就可以 法2、先把已建单元organize〉copy到一个辅助collector中, 再对它进行reflect, 将得到的新单元organize〉move到原collector中, 最后将两部分equivalence, 就ok拉。 7、请问在hypermesh中如何划分装配体?比如铸造中的沙型和铸件以及冷铁, 他们为不同材质,要求界面单元共用,但必须能分别开? 你可以先划分其中一个部件,在装配面上的单元进行投影拷贝到被装配面上8、我现在有这样一个问题,曲线是一条线,我想把它分成四段,这样可以对每一段指定density,网格质量会比直接用一条封闭的线好。 可用F12里的cleanup_add point,那里面还有很多内容,能解决很多问题9、我在一个hm文件中创建了一组组装件的有限元模型,建模过程很麻烦,由于失误我把一个很重要的部件建在了另一个hm文件中,请问有没有什么方法把这个部件的有限单元信息转移到组装件的hm文件中呢? 如果可以,装配关系可以满足吗? Sure, you can make it. Just export the only part from one hm file (export displayed only), and then import to your new hm file. Usually it will meet your assembly requirement, if not, you can easily translate it desired position with in hypermesh

Hypermesh和Abaqus的接口分析实例

Hypermesh和Abaqus的接口分析实例(三维接触分析) In this tutorial, you will learn how to: ?Load the Abaqus user profile and model ?Define the material and properties and assign them to a component ?View the *SOLID SECTION for solid elements ?Define the *SPRING properties and create a component collector for it ?Create the *SPRING1 element ?Assign a property to the selected elements Step 1: Load the Abaqus user profile and model A set of standard user profiles is included in the HyperMesh installation. They include: RADIOSS (Bulk Data Format), RADIOSS (Block Format), Abaqus, Actran, ANSYS, LS-DYNA, MADYMO, Nastran, PAM-CRASH, PERMAS, and CFD. When the user profile is loaded, applicable utility menu are loaded, unused panels are removed, unneeded entities are disabled in the find, mask, card and reorder panels and specific adaptations related to the Abaqus solver are made. 1. From the Preferences drop down menu, click User Profiles.... 2. Select Abaqus as the profile name. 3. Select Standard3D and click OK. 4. From the File drop down menu, select Open… or click the Open .hm file icon. 5. Select the abaqus3_0tutorial.hm file. 6. Click Open. Step 2: Define the material properties HyperMesh supports many different material models for Abaqus. In this example, you will create the basic *ELASTIC material model with no temperature variation. The material will then be assigned to the property, which is assigned to a component collector. Follow the steps below to create the *ELASTIC material model card: 1. From the Materials drop down menu, select Create. 2. Click mat name = and enter STEEL. 3. Click type= and select MATERIAL. 4. Click card image = and choose ABAQUS_MATERIAL. 5. Click create/edit. The card image for the new material opens. 6. In the card image, select Elastic in the option list.

hypermesh模态分析

HyperWorks在履带车辆传动箱模态分析中的应用 2009年10月22日 Altair 1 引言 系统的模态参数(模态频率、模态阻尼、振型)对系统的动态分析和优化设计具有实用价值。通常由试验模态分析和计算模态分析两种方法。但由于受实验条件和时间的限制,组织实施往往比较困难,而且在测量次数,测量数据的处理准确性方面也难以得到充分的保证,在设计阶段难以实现。基于虚拟样机技术的虚拟实验方法在履带车辆箱体类零部件模态参数测量方面在设计阶段就能为方案优化提供指导,缩短产品开发周期,节省费用。因此,开展在虚拟环境下测试箱体类零部件的模态参数研究与探讨并扩展其应用具有重要意义。本文以某型履带车辆传动箱设计为例,应用HyperMesh为前处理软件,对其进行了有限元网格的划分,进而对箱体的模态进行了分析。 2 箱体有限元模型的建立及模态分析 首先依据传动箱体的尺寸,建立箱体的三维实体模型。利用HyperMesh对传动箱体的实体模型进行有限元网格划分,箱体的材料为铝合金,其密度为 2.66e33kg/m3,泊松系数为0.31,杨氏模量为7.7e72N/m2,强度极限为176.4MPa。整个箱体共划分76151个4面体单元,22262个节点。在此过程中,还必须考虑到箱体有限元模型建立后与各传动轴之间的连接,即柔性体与刚体间的连接。传动箱各轴都是通过轴承与箱体连接的,笔者在有限元模型中应用多点约束(MPC,Multi-point Constraint)来模拟轴承的作用。所谓多点约束是将某节点的依赖自由度定义为其他若干节点独立自由度的函数。多点约束可以用于不相容单元间的载荷传递,表征一些特定的物理现象,比如刚性连接、铰接、滑动等。笔者在箱体有限元模型中各轴孔的中心点处建立一个虚拟杆单元,如图1所示。轴孔内表面各节点的自由度则依赖于对应的虚拟杆单元。各传动轴与箱体间的约束也是在对应的虚拟单元处建立,各传动轴上的作用力则通过相应的虚拟杆单元和多点约束作用于箱体之上。文中建立的包括轴承模型的传动箱箱体有限元模型如图2所示。

Hypermesh计算消声器模态

运用Hypermesh计算消声器模态 1 概述 目前许多CAE分析都采用HyperMesh进行网格划分,后期计算采用其它如Nastran,Ansys等分析软件,在多个软件之间的接口,需要设置不同的控制卡片,对于CAE分析来讲比较烦琐,过多的文件转换也容易造成信息遗漏。HyperWorks自带的求解器RADIOSS和后处理软件HyperView可以很好的解决这个问题。整个分析过程在同一个操作界面中可以实现。模态分析是汽车零部件常见的分析工况,本文通过对汽车消声器的计算实例,说明HyperWorks在模态计算方面的应用。 2 消声器结构分析 消声器是汽车上重要的降噪部件。目前消声气多注重声学方面的研究,针对其振动形式研究较少,缺少量化标准。对消声器支架以及消声器安装设计来讲,消声器的振动研究是必要的。本文通过对消声器进行数字化建模,计算其振动模态,并模拟在特定激励下消声器的响应,获取消声器的动力学参数。 2.1 消声器概况 利用CATIA V5R19软件中的钣金模块建立模型。消生器内部采用焊接的方式连接。中间的消声层采用高温耐热材料,将排气的声能转化为热能。为提高计算效率,对模型的一些细节进行了简化。去除焊接部位及边缘的折棱,取消外部的隔热板以及安装的支架。模型如图1所示。 图1 几何模型 2.2 网格的前处理 对将Catia装配模型导入HyperMesh10.0进行网格划分。消声器大部分是薄壁件,用Shell单元对消声器薄板进行划分。导入HyperMesh的零件模型为面元素,进行相应的几何清理,利用HyperMesh里面的midsuface面板进行中面抽取操作。对于体的部分也进行了抽取中面的操作。 分别在各个面上划分网格,为了控制网格的数量,进排气管上,以及共振腔壁面上的圆孔用小方孔近似替代见图2,内部的薄板是焊接在外层蒙皮上的,直接合并结点,将其连接为一体见图3。

Hyper-Nastran接口视频教程之模态分析与瞬态分析

hypermesh-nastran接口应用实例视 频教程 模态分析与瞬态动力学分析 提供专业水平的有限元咨询和培训服务 email:Simxpert@https://www.sodocs.net/doc/689094032.html,

提供专业水平的有限元咨询和培训服务email:Simxpert@https://www.sodocs.net/doc/689094032.html, 1.问题描述 问题1:计算其振动模态,为下一步计算瞬态做准备. 问题2:在悬臂梁端部施加两个动态载荷。第一个是垂直方向的按照给定的曲线变化的动态载荷。第二个是扭矩,其变化规律为幅值A=200, 角频率w=80的简谐波.对于如图所示的板(悬臂梁):

提供专业水平的有限元咨询和培训服务email:Simxpert@https://www.sodocs.net/doc/689094032.html, 2.模态分析 1.板的尺寸为250x25x8.(Unit: mm) 2.材料属性:弹性模量E=2.0e4MPa,泊松比系数v=0.28,密度d=7.8e -8. 3.集中质量:质量大小m=1.0e -4,转动惯量Ixx =0.4,其余为0. 实体单元表层蒙了一层壳单元,其厚度为1.0e -4mm. 约束条件:一端固定,一端自由. 已知条件:

提供专业水平的有限元咨询和培训服务email:Simxpert@https://www.sodocs.net/doc/689094032.html, 分析流程 1.分析流程中有很多截图,截图仅仅用于说明分析过程,图片中的部分数据和视频中的内容不一致,一切以视频中的数据为准. 重要提醒:

提供专业水平的有限元咨询和培训服务email:Simxpert@https://www.sodocs.net/doc/689094032.html, 2.1.定义材料 定义各向同性材料.(操作步骤见视频)

提供专业水平的有限元咨询和培训服务email:Simxpert@https://www.sodocs.net/doc/689094032.html, 2.2创建实体单元 1. 创建component ,然后先创建面单元,20x4. 2. 创建实体单元属性prop_solid . 3.创建component 来保存实体单元. 4.拉伸面单元得到实体单元,删除面单元. 因为本模型比较简单,不必使用CAD 软件创建几何模型然后倒入,这里在hm 中创建面单元,然后拉伸得到实体单元。

螺栓预紧结构用Hypermesh做接触实例

螺栓预紧结构用Hypermesh 做接触实例 在很多场合,要将若干个零件组装起来进行有限元分析,如将连杆与连杆盖用连杆螺栓连接起来,机体与气缸盖用螺栓连接起来,机体与主轴承盖连接起来。如何模拟螺栓预紧结构更符合实际情况,是提高有限元计算精度的关键。 螺栓+螺母的连接与螺钉的连接有所不同,螺栓+螺母的连接方式比较简单,可以假设螺母与螺栓刚性连接,由作用在螺母上的拧紧力矩折算出作用在螺栓上的拉伸力F ,将螺杆中间截断,在断面各单元的节点上施加预紧单元PRETS179,模拟螺栓的连接情况。 对于螺钉(双头螺栓)连接有些不一样,螺钉头部对连接件1施加压应力,接触面是一个圆环面,但栽丝的一端,连接件2受拉应力。一种方法是在螺纹圆周上施加拉力,相当于螺纹牙齿接触部分,而且主要在前几牙上存在拉力,如第一牙承担60~65%的载荷,第二牙承担20~25%的载荷,其余作用在后几牙,但因螺纹的螺距较小,一般为1.5~2mm ,而单元的尺寸为3~4mm ,因此可以假定在连接件2的表面的螺纹圆周节点上施加拉力。另一种方法是在连接件2的表面的整个螺纹截面的所有节点上施加拉力,这样可能防止圆周上各节点上应力过大,与实际情况差别较大,应为实际表面圆周各节点只承受60~65%的载荷。比较好的处理办法是在连接件的表面单元的圆周节点上施加70%的载荷,在第二层单元的圆周节点上施加30%的载荷,但操作比较麻烦。 随着连接件1、2的内部结构和刚度不同,以及连接螺钉的个数和分布的不均匀性,连接件1、2表面的变形不一致,产生翘曲,使表面的节点有的接触,有的分离,而导致接触面的应力分布和应变分布不均匀,因此需用非线性的接触理论来讨论合件的应力问题。 若不考察螺栓头部与连接件1表面的变形,可用将螺栓与连接件1用一个公共面连接,作为由两种不同材料的构件组成一个整体。螺钉(双头螺栓)与连接件2也用这种方法处理。 图1是一个简单的螺钉连接实体模型。图2是用hypermesh 划分网格后的模型。 图1 实体模型 图2 网格模型 该模型由三个零件组成,连接件1(蓝色)、连接件2(橙色),螺钉(紫红)。 1. 建立实体模型 在PRO/E 中建立三个零件模型,见图3、4、5,并组合成合件(见图1)。

Hypermesh使用技巧总结

Hypermesh使用技巧总结 1、hypermesh划分的网格其中一部分单元的节点连接顺序是顺时针的,导致计算不能进行, 请问大侠如何在hypermesh中改变节点连接的顺序呢?谢谢! if is shell element, reverse the element normal! if 1-D element, you will need to recreat it 2、面上网格分不同的comp划分,但划分后所有网格并不是连续的,只有同一个comp的网 格连续,和临近的comp相邻的网格不连续,就是存在重叠的单元边和结点,如何合并为连 续的单元 (1)Tool ->edges 下找出并合并面单元的自由边和找出并删除重节点 (2)Tool ->faces 下找出并合并体单元的自由面和找出并删除重节点 3、hypermesh中如何将网格节点移动到指定的线或者面上。 project. 4、偶很想知道OI mesh定义是什么,和普通的mesh有什么区别 普通mesh的网格经过clean up 或QI 调整后就跟QI mesh划分的网格效果差不多,QI的具 体参数可以自行设定。QI主要目的是为了节省时间,QI就是Quality Index——质量导引 HM最强调的就是网格质量的概念,有限元计算的精度取决于网格质量,再好的求解器如果 网格质量不好,计算的精度也不会好。 5、hypermesh中,我想提取一个面的线,映射到另外的面上,然后用那个线来分面,该怎么做呢?如果是几何面,但是没有你需要的边界线的话,你可以在几何面上已有的边界线上create nodes,然后利用这些nodes --〉lines /create,建立你需要的线,再project;或者最简单的办法,选择surf edit/line from surf edge 如果是网格面,你可以geom/fea->surface,再project,或者直接project nodes,利用nodes可以直接划分面 6、我的模型画出六面体单元了,但是是8节点的,想变成20节点的,怎么变?我用的是solidmap 功能生成六面体单元的? 1D or 2D or 3D下面的order change 7、直接在已分网的体表面上,create elements through nodes,这个要在哪个菜单实现?我找不着edit/element中不是有个create吗?那就是通过node建单元 8、对灰线构成的区域划分2D网格,网格后发现灰线变成了红线,是怎么回事呢?对计算结果有影响么? 灰色的是lines,至于为什么画完网格后会变成红色,是因为生成了surface,surface的自由边会由红色来表示。请注意为什么会生成surface,是因为你选择了mesh/keep surface这个选项 9、有两个闭合的园,一上一下,如何在两个园间创建曲面?使形成圆柱面? ruled 或选择line方式。记住选择surface only。 10、下面的图为只划分了一半的网格,另外一半与之对称。我想copy 过去,但只发现有reflect 命令。求助! 在hm中用3D->organize->cpoy然后再reflect 或选择单元,先duplicate,但记住只能点duplicate一次。然后reflect。 如果对称过去的单元与原先的单元是连在一体的,别忘了在check edges中将节点equilance。11、我在用hypermesh划分二个物体,在接触面的地方,上下面的节点号码都一样,如何做才能使第一个物体和第二个物体的接触部份的节点号码不一样呢。多谢了。 采用2D=>detach可以将单元或节点分开 继续问:好像只能分单元啊,没看到有节点选择啊。我试用了你介绍的办法,好像没用啊。很急请多指教

Hypermesh与Nastran模态分析详细教程

Hypermesh & Nastran 模态分析教程 摘要: 本文将采用一个简单外伸梁的例子来讲述Hypemesh 与Nastran 联合仿真进行模态分析的全过程。 教程内容: 1.打开”Hypermesh 14.0”进入操作界面,在弹出的对话框上勾选 ‘nastran’模块,点‘ok’,如图1.1 所示。 图1.1-hypermesh 主界面 2.梁结构网格模型的创建 在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’ –‘Component’,重命名为‘BEAM’,然后创建尺寸为100*10*5mm3的梁结构网格模型。(一开始选择了Nastran后,单位制默认为N, ton, MPa, mm.)。本例子网格尺寸大小为2.5*2.5*2.5mm3,如图2.1 所示:

图2.1-梁结构网格模型 3.定义网格模型材料属性 ●在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’–‘Material’,如图3.1 所示: 图3.1-材料创建 ●在模型树内Material下将出现新建的材料‘Material 1’,将其重命名 为’BEAM’。点击‘BEAM’,将会出现材料参数设置对话框。本例子采用铁作为梁结构材料,对于模态分析,我们只需要设定材料弹性模量,泊松比,

密度即可。故在参数设置对话框内填入一下数据: 完整的材料参数设置如图3.2所示: 图3.2-Material材料参数设置 同理,按同样方式在主界面左侧模型树空白处右击选择‘Creat’ –‘Pro perty’,模型树上Property下将出现新建的‘Property1’,同样将其重命名为‘BEAM’,点击Property下的‘BEAM’出现如图所示属性参数设置对话框。由于本例子使用的单元为三维体单元,因此点击对话框的‘card image’选择‘PSOLID’,点击对话框内的Material选项,选择上一步我们设置好的材料‘BEAM’,完整的设置如图3.3所示:

HyperMesh版面精华

Hyper Works版面精华(整理by postdog, 2005/01/03)1.1 CAE技术概论 1.2 ALTAIR_HYPERWORKS简要介绍 2 对HM的基本了解: 2.1材料属性参数说明 2.2 hyper中的材料 2.3 Hm的collector是什么意思 2.4 Hm的快捷键 2.5order change有什么用处 2.6 no card image是什么意思 2.7 by config 是什么选择方式 2.8 ^edges 3文件接口 3.1 如何把从iges文件导入的surface定义为collector? 3.2 Error_aspect_ratio_1E+20 3.3 Hypermesh怎么才能导成.inp文件 3.4 HM与Abaqus格式 4 网格划分 4.1 HM中有什么工具可以补面的 4.2 如何在hypermesh中添加部件标识 4.3 HM中有没有下面这种bias 4.4 HyperMesh网格节点重叠 4.5 如何使两个物体接触部分节点号码不同 4.6 如何检查单元之间的penetration问题 4.7 分割后划分如何保证单元的连续性 4.8 单元检查 4.9 画网格时,检查雅克比项的具体意义? 4.10 如何检查单元和几何模型的匹配程度 4.11 如何分开二维和三维的单元 4.12 2维单元质量有问题怎么优化 4.13 关于3D划分后的单元质量问题 4.14 如何划分3D实体模型 4.15 一个三维实体网格划分例子 4.16 三维网格的自动生成功能

4.17 能否提取中性面 4.18 HM里面如何观察某些节点的信息 4.19 怎样察看单元的信息 4.20 怎样改变单元所属的component 5 计算与优化 5.1 请问hyper里能做模态计算吗 5.2 HM中的命令流batch文件 5.3 如何分配重力载荷 5.4 附件建模问题 6 后处理 6.1 后处理中如何改变背景颜色 1.2 ALTAIR_HYPERWORKS简要介绍 ALTAIR_HYPERFORM HyperForm为单一步骤(one-step)板金成型分析软件,HyperForm可针对单一成型零件,让设计工程师与模具工程师可快速地比较不同的解决方案。借着这高效率的工具,设计者可了解并修正潜在成型的问题,如皱折(wrinkles)、破裂(rupture)、内切(undercut)等;若能及早于设计阶段发现这些问题,将会缩短试模时间。高品质的产品意味着以相同的发展时间,解决减轻重量及增强效能等议题,HyperForm将为您解决这些问题。 ALTAIR_HYPERGRAPH HyperGraph为一使用容易的工程分析工具,能让工程师们快速、精确地组织工程数据。HyperGraph可处理任何格式工程数据,并可容易地解释相关信息。只要按鼠标几下HyperGraph能立即建立许多并联的图形(plots),并允许以交互式的方式编辑图形的信息,例如标题(titles)、轴(axes)、注解(notes)等。HyperGraph配置一个精巧的数学程序,及强而有力文字编辑的功能。又HyperGraph可被客制化(customized)来产生用户定义宏(user-defined macros)、交互式精灵(interactive wizards)及报表自动产生。HyperGraph亦可输出一些公用的格式,如Excel、EPS档案、ADAMS spline、xgraphg及multi-column data 档案。 ALTAIR_HYPERMESH HyperMesh是一高效率之有限元素前后处理软件,可与大多数的有限元素分析软件搭配使用,如ABAQUS、Nastran、ANSYS、LS-DYNA、C-MOLD等。允许工程师在高度互动性及可视化的环境来发展、比较、对照许多的设计状况。HyperMesh提供无与伦比的能力来快速产生完整的有限元素模型,几何形状清除(geometry cleanup)、网格自动产生(automeshing)及网格编辑能戏剧性的降低产生模型的时间。HyperMesh拥有弹性的几何数据输入接口,目前与Unigraphics及CATIA有直接的几何输入接口。HyperMesh提供您强而有力的工具,如增加负荷及边界条件,定义所谓的虚拟测试环境。HyperMesh后处理的特色有iso-surfaces、cutting planes、xy-plotting及强而有力的数学计算以提供深入的数据分析及可视化。 ALTAIR_HYPEROPT

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