CAE软件操作技术的某些关键问题

时间:2022-07-31 12:36:52

CAE软件操作技术的某些关键问题

作者简介: 张晓(1986―),女,山东潍坊人,硕士研究生,研究方向为固体力学与数值模拟.(E-mail)1在MSC Marc中模拟螺栓预紧力的基本方法

MSC Marc中模拟螺栓预紧力主要可以通过截面法、渗透接触法和等效力法实现. 这里介绍采用截面法施加预紧力:通过螺杆某处横截面将螺杆截断,并分别定义为截面A和B(见图1). 在截面外

图 1截面法施加

预紧力示意图创建1个控制节点(control node),并与截面A和B建立overclosure tying连接,用以控制截面A和B的相对位移,在控制节点上以边界条件的方式施加预紧力P,实现对螺栓预紧作用的模拟.

具体的操作方法为:

Modeling Tools

Matching Boundaries

New

3D Solid

Automatic mesh splitting method:plane

Normal

001 ->以预紧力的方向为z轴方向为例

Split Mesh ->选择欲创建截面处节点

Create Ties

Node 2->将螺杆上表面中心点向上偏移复制作为控制节点,并选择此控制节点,则创建overclosure tying 69连接.

2用MSC Nastran计算时如何设定不输出的DBALL文件?在用MSC Nastran进行有限元分析时,结果文件默认生成占空间很大的DBALL文件,而该文件对分析者往往用处不大,因此可以通过2种设置方法使MSC Nastran提交计算时不生成DBALL文件:

(1)进入MSC Nastran用手工提交计算界面,输入scr=yes之后进行分析.

(2)进入MSC Nastran安装目录,如果安装在D:\MSC.Software\MSC.Nastran目录下,则进入此文件夹找到conf文件夹,打开里面的NAST20051.rcf文件(不同版本文件名略有差别),在最后1行写入scr=yes即可.另外,用MSC Patran向MSC Nastran递交运算时的参数也可在NAST20051.rcf文件中设定,如缓存、存放临时文件的目录、调用内存等.

3如何保证CAE分析中的单位一致性?有限元软件内部没有单位的概念,所以分析者必须自己保证所用单位的一致性. 例如,长度单位选择mm,质量单位选择t,时间单位选择s,则力的单位就必须为N, 其他需要输入物理量的单位均由这4个基本单位换算而来,如输入弹性模量E的单位就必须换算为MPa. 表1列出几组常用的单位体系,每组都保证单位的一致性.

表 1满足一致性的单位体系长度单位质量单位时间单位力的单位mmtsNmmg106sNmmkg106skNmmkgsN4何种情况下使用MPC单元?MPC全称为Multipoint Constraint,目的是将不连续的、自由度不协调的单元网格连接起来,而不需要连接边界的节点完全一一对应. MPC一般用于:(1)任意梁、板壳单元和实体单元之间的模型装配;(2)作为载荷的施加点,如要对某个截面上的多个点施加位移或者力,特别是对整个截面施加弯矩,就可以使用MPC把多个点的位移、力和弯矩施加到1个点上;(3)将螺栓孔附近的节点通过MPC约束来近似模拟螺栓连接.

5在MSC Patran中如何撤销已选择的单元或节点?当模型较大且选择较多单元或节点时,如果使用Backspace键撤销选择会浪费较多时间,但采用以下2种方法可以快速撤销已选单元:(1)双击选项框;(2)充分利用快捷键Tab,同时按下Tab键和Shift键.通过这2种方法就可以1次选中要删除的所有单元或节点,然后1次性删除即可.

6在LS-DYNA中简化积分时怎样避免或减小沙漏?在显式动力分析中采用简化积分可以极大节省数据存储量和运算次数,并且在大变形分析中更加适用. 但是,简化积分会出现沙漏(零能模式),因此需要有效控制分析中可能出现的沙漏变形,控制沙漏的方法有:(1)尽可能使用均匀的网格划分;(2)尽量避免单点载荷;(3)由于全积分单元不会出现沙漏,用全积分单元定义模型的部分或全部以减小沙漏;(4)全局增加模型的体积黏性.

7在HyperMesh中如何改变壳单元的方向?前处理有限元软件HyperMesh划分好面网格后,可能会存在同一个面上单元方向不一致的情况(颜色光亮度有一定差异),在后续施加面载荷或定义单面接触时需要改变壳单元的方向,使同一面上壳单元的方向一致. 修改方法为:(1)在主菜单区选择Tools ->normals;(2)通过组件或直接选择同一面上的单元,并采用color display normals显示方式,点击display normals,由此直观地通过蓝红2种颜色的单元将不同方向的单元区分开来;(3)在orientation中选择面上的1个单元,点击adjust normals,则所在面上壳单元的方向都改为orientation中所选单元的方向.

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