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beam的模态分析步骤(hypermesh)

beam的模态分析步骤(hypermesh)
beam的模态分析步骤(hypermesh)

1.首先建立beam的网格。

这部分就不做多说了。网格如下所示:

尺寸参数:圆截面杆,直径35mm,长度1400mm.

2.针对beam的材料属性赋予。

左边起第三项材料属性定义,name自己定义,type选择isotropic各向同性,card image选择MAT1,之后点击creat/edit。

确定材料参数如下所示:

点击return,完成材料定义。

然后定义属性。下图左边起第四项,点击。

按照上图name,type选择3D(模型是三维模型),card image选择PSOLID,material在空

白处单击左键,选择弹出框的meterial。最后单击create。完成属性的定义。

最后将定义好的材料和属性赋予给杆。如下所示:

在左边的树形栏中右键单击beam,选择edit。弹出框中Property栏勾选Assign property,name选择beam。Material栏勾选Assign material,name选择meterial。最后确定update。

3.模态分析

3.1 定义一个约束,来进行模态分析。

在下方的选项板中选择Analysis中的constraints。在弹出的面板中选择node,然后选择

杆的左端面,并约束住。如下所示,并将左树形栏中的load collector中的约束名字改为spc。完成后点击return。

3.2 定义一个求解方式(需要求解的模态阶数、频率范围等)

坐起第5项,单击后,如下所示,定义name,color,以及card image 选择EIGRL。

点击create/edit,其中V1为起始频率,V2为终止频率,ND为阶数。定义如下,之后return。

3.3 定义求解器。

在下方的选项板里Analysis里选择loadsteps。如下所示:定义name,type选择normal modes。下方的spc选择spc,METHOD(STRUCT)选择method。完成后点击create。再点击return。

完成。

3.4 求解。

下方选项面板中选择Analysis里的Radioss,选好路径之后点击Radioss求解即可。

4 模态查看

1.求解完成后,点击Hyper View,进入新的界面进行操作。选择,components选择all,然后点击apply。

左边的栏目中可以查看模态频率,以及模型可以看出相应的振型。

2.要查看相应的模态频率,点击view.out,如下所示:

midas时程分析

16. 时程分析 概述 对下面受移动荷载的简支梁运行时程分析。 ?材料 弹性模量 : 2.4?1011 psi 容重(γ) : 0.1 lbf/in3 ?截面 截面面积(Area) : 1.0 in2 截面惯性矩(Iyy) : 0.083333 in4 半径(radius) : 10.0 in 厚度(thickness) : 2.0 in 重力加速度(g) : 1.0 in/sec2

速度 容重 整体坐标系原点 (a)受移动荷载的简支梁 (b)时程荷载函数 图 16.1 分析模型 模型是受600 in/sec速度的移动荷载的简支梁结构。通过时程分析了解动力荷载下结构的反映,改变荷载周期来查看共振的影响。

设定基本环境 打开新文件以‘时程分析 1.mgb’为名保存. 文件 / 新文件 文件 / 保存 ( 时程分析 1 ) 设定单位体系。 工具 / 单位体系 长度 > in ; 力 > lbf 图 16.2 设定单位体系

设定结构类型为 X-Z 平面。且为了特征值分析,设定自重自动转换为节点质量。 模型/ 结构类型 结构类型 > X-Z 平面 将结构的自重转换为质量> 转换到 X, Y, Z 重力加速度( 1 ) 点格(关) 捕捉点(关) 捕捉节点捕捉单元正面 图 16.3 设定结构类型

定义材料以及截面 输入材料和截面,采用用户定义的类型和数值的类型输入数据。 模型/ 特性/ 材料 一般> 名称( 材料) ; 类型> 用户定义 用户定义 > 规范>无 分析数据 > 弹性模量 ( 2.4E+11 ) 容重( 0.1 ) ? 模型/ 特性/ 截面 数值 名称( 截面) ; 截面形状> Pipe 尺寸 > D ( 10 ) ; t w( 2 ) 截面特性值> 面积( 1 ) ; Iyy ( 0.083333 )? 图 16.4 定义材料图 16.5 定义截面

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

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

用midas做稳定分析步骤

用MIDAS来做稳定分析的处理方法(笔记整理) 对一个网壳或空间桁架这样的整体结构而言,稳定会涉及三类问题: A.整个结构的稳定性 B.构成结构的单个杆件的稳定性 C.单个杆件里的局部稳定(如其中的板件的稳定)A整个结构的稳定性: 1. 在数学处理上是求特征值问题的特征值屈曲,又叫平衡分叉失稳或者分支点失稳 特征:结构达到某种荷载时,除结构原来的平衡状态存在外,还可能出现第二个平衡态 2:极值点失稳 特征:失稳时,变形迅速增大,而不会出现新的变形形式,即平衡状态不发生质变,结构失稳时相应的荷载称为极限荷载。 3:跳跃失稳,性质和极值点失稳类似,可以归入第二类。B构成结构的单个杆件的稳定性 通过设计的时候可以验算秆件的稳定性,尽管这里面存在一个计算长度的选取问题而显得不完善,但总是安全的。 C 单个杆件里的局部稳定(如其中的板件的稳定) 在MIDAS里面,我想已不能在整体结构的范围内解决了,但是单个秆件的局部稳定可以利用板单元(对于实体现在还没

有办法做屈曲分析)来模拟单个构件,然后分析出整体稳定屈曲系数。和A是同样的道理,这里充分体现了结构即构件,构件即结构的道理 A整个结构的稳定性: 分析方法: 1:线性屈曲分析(对象:桁架,粱,板) 在一定变形状态下的结构的静力平衡方程式可以写成下列形式: (1):结构的弹性刚度矩阵:结构的几何刚度矩阵:结构的整体位移向量:结构的外力向量 结构的几何刚度矩阵可通过将各个单元的几何刚度矩阵相加而得,各个单元的几何刚度矩阵由以下方法求得。几何刚度矩阵表示结构在变形状态下的刚度变化,与施加的荷载有直接的关系。任意构件受到压力时,刚度有减小的倾向;反之,受到拉力时,刚度有增大的倾向。大家所熟知的欧拉公式,对于一个杆单元,当所受压力超过N=3.1415^2*E*I/L^2时,杆的弯曲刚度就消失了,同样的道理不仅适用单根压杆,也适用与整个框架体系通过特征值分析求得的解有特征值和特征向量,特征值就是临界荷载,特征向量是对应于临界荷载的屈曲模态。临界荷载可以用已知的初始值和临界荷载的乘积计算得到。临界荷载和屈曲模态意味着所输入的临界荷载作用到结构时,结构就发生与屈曲模态相同形态的屈

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)

midas施工阶段分析

目录 Q1、施工阶段荷载为什么要定义为施工阶段荷载类型 (2) Q2、 POSTCS阶段的意义 (2) Q3、施工阶段定义时结构组激活材龄的意义 (2) Q4、施工阶段分析独立模型和累加模型的关系 (2) Q5、施工阶段接续分析的用途及使用注意事项 (2) Q6、边界激活选择变形前变形后的区别 (3) Q7、体内力体外力的特点及其影响 (4) Q8、如何考虑对最大悬臂状态的屈曲分析 (4) Q9、需要查看当前步骤结果时的注意事项 (5) Q10、普通钢筋对收缩徐变的影响 (5) Q11、如何考虑混凝土强度发展 (5) Q12、从施工阶段分析荷载工况的含义 (5) Q13、转换最终阶段内力为POSTCS阶段初始内力的意义 (6) Q14、赋予各构件初始切向位移的意义 (6) Q15、如何得到阶段步骤分析结果图形 (6) Q16、施工阶段联合截面分析的注意事项 (6) Q17、如何考虑在发生变形后的钢梁上浇注混凝土板 (7)

Q1、施工阶段荷载为什么要定义为施工阶段荷载类型 A1.“施工阶段荷载”类型仅用于施工阶段荷载分析,在POSTCS阶段不能进行分析。如果将在施工阶段作用的荷载定义为其他荷载类型,则该荷载既在施工阶段作用,也在成桥状态作用。在施工阶段作用的效应累加在CS合计中,在成桥状态作用的荷载效应以“ST荷载工况名称”的形式体现。 因此为了避免相同的荷载重复作用,对于在施工阶段作用的荷载,其荷载类型最好定义为施工阶段荷载。 注:荷载类型“施工荷载”和“恒荷载”一样,都属于既可以在施工阶段作用也可以在POSTCS阶段独立作用的荷载类型。 Q2、P OSTCS阶段的意义 A2.POSTCS是以最终分析阶段模型为基础,考虑其他非施工阶段荷载作用的状态。通常是成桥状态,但如果在施工阶段分析控制数据中定义了分析截止的施工阶段,则那个施工阶段的模型就是POSTCS阶段的基本模型。沉降、移动荷载、动力荷载(反应谱、时程)都是只能在POSTCS阶段进行分析的荷载类型。 施工阶段的荷载效应累计在CS合计中,而POSTCS阶段各个荷载的效应独立存在。 POSTCS阶段荷载效应有ST荷载,移动荷载,沉降荷载和动力荷载工况。 有些分析功能也只能在POSTCS阶段进行:屈曲、特征值。 Q3、施工阶段定义时结构组激活材龄的意义 A3.程序中有两个地方需要输入材龄,一处是收缩徐变函数定义时需输入材龄,用于计算收缩应变;一处是施工阶段定义时结构组激活材龄,用于计算徐变系数和混凝土强度发展。因此当考虑徐变和混凝土强度发展时,施工阶段定义时的激活材龄一定要准确定义。 当进行施工阶段联合截面分析时,计算徐变和混凝土强度发展的材龄采用的是施工阶段联合截面定义时输入的材龄,此时在施工阶段定义时的结构组激活材龄不起作用。 为了保险起见,在定义施工阶段和施工阶段联合截面分析时都要准确的输入结构组的激活材龄。 Q4、施工阶段分析独立模型和累加模型的关系 A4.进行施工阶段分析的目的,就是通过考虑施工过程中前后各个施工阶段的相互影响,对各个施工阶段以及POSTCS阶段进行结构性能的评估,因此通常进行的都是累加模型分析。 对于线性分析,程序始终按累加模型进行分析,如欲得到某个阶段的独立模型下的受力状态,可以通过另存当前施工阶段功能,自动建立当前施工阶段模型,进行独立分析。 在个别情况下,需要考虑当前阶段的非线性特性时,可以进行非线性独立模型分析,如悬索桥考虑初始平衡状态时的倒拆分析,需用进行非线性独立模型分析。 Q5、施工阶段接续分析的用途及使用注意事项 A5.对于复杂施工阶段模型,一次建模很难保证结构布筋合理,都要经过反复调整布筋。 每次修改施工阶段信息后,都必须重新从初始阶段计算。接续分析的功能就是可以指定接续分析的阶段,被指定为接续分析开始阶段前的施工阶段不能进行修改,其后的施工阶段可以进行再次修改,修改完毕后,不必重新计算,只需执行分析〉运行接续

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。

学习midas心得

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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

midas时程荷载工况中几个选项的说明

时程荷载工况中几个选项的说明 动力方程式如下: 在做时程分析时,所有选项的设置都与动力方程中各项的构成和方程的求解方法有关,所以在学习时程分析时,应时刻联想动力方程的构成,这样有助于理解各选项的设置。另外,正如哲学家所言:运动是绝对的,静止是相对的。静力分析方程同样可由动力方程中简化(去掉加速度、速度项,位移项和荷载项去掉时间参数)。 0.几个概念 自由振动: 指动力方程中P(t)=0的情况。P(t)不为零时的振动为强迫振动。 无阻尼振动: 指[C]=0的情况。 无阻尼自由振动: 指[C]=0且P(t)=0的情况。无阻尼自由振动方程就是特征值分析方程。 简谐荷载: P(t)可用简谐函数表示,简谐荷载作用下的振动为简谐振动。 非简谐周期荷载: P(t)为周期性荷载,但是无法用简谐函数表示,如动水压力。 任意荷载: P(t)为随机荷载(无规律),如地震作用。随机荷载作用下的振动为随机振动。 冲击荷载: P(t)的大小在短时间内急剧加大或减小,冲击后结构将处于自由振动状态。 1.关于分析类型选项 目前有线性和非线性两个选项。该选项将直接影响分析过程中结构刚度矩阵的构成。 非线性选项一般用于定义了非弹性铰的动力弹塑性分析和在一般连接中定义了非线性连接(非线性边界)的结构动力分析中。当定义了非弹性铰或在一般连接中定义了非线性连接(非线性边界),但是在时程分析工况对话框中的分析类型中选择了“线性”时,动力分析中将不考虑非弹性铰或非线性连接的非线性特点,仅取其特性中的线性特征部分进行分析。 只受压(或只受拉)单元、只受压(或只受拉)边界在动力分析中将转换为既能受压也能受拉的单元或边界进行分析。 如果要考虑只受压(或只受拉)单元、只受压(或只受拉)边界的非线性特征进行动力分析应该使用边界条件>一般连接中的间隙和钩来模拟。 2.关于分析方法选项 目前有振型叠加法、直接积分法、静力法三个选项。这三个选项是指解动力方程的方法。关于振型叠加法、直接积分法可以参考一些动力方程方面的书籍。 振型叠加法是将多自由度体系的动力反应问题转化为一系列单自由度体系的反应,然后再线性叠加的方法。其优点是计算速度快节省时间,但是由于采用了线性叠加原理,原则上仅适用于分析线弹性问题,当进行非线性动力分析时或者因为装有特殊的阻尼器而不能满足阻尼正交(刚度和质量的线性组合)时是不能使用振型叠加法的。 直接积分法是将时间作为积分参数解动力方程式的方法,又称为时域逐步积分法。直接

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:

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