CAE分析流程.docx

CAE分析流程一、3D建模：在三维模型在装配车架上零部件。二、抽取中面：在CATIA中，对车架纵梁、纵梁加强板、横梁及横梁连接板等车架系统本体的零部件进行抽取中面；板簧支座、油箱托架、电瓶框、尿素罐支架等保留3D模型。（保存为.stp格式或者直接使用.CATProduct格式）三、划分网格：1、在Hypermesh中打开3D模型，对components中的名字重新命名，方便查找对应的零部件。2、对车架上的孔进行优化处理。（更优网格质量）Geom autocleanup效果3、对components进行2D网格划分。（横梁为例）2D automesh选中要划分网格的components（shift+鼠标左键框选） mesh，完成后 return elem cleanup清除坏的网格（shift+鼠标左键框选），完成后return qualityindex 检测网格质量同时手动优化网格，直至failed趋近于0清除网格手动清除4、对components进行3D网格划分。（板簧支架为例）3D tetramesh选中要划分网格的components（shift+鼠标左键框选） 选择Volum tetra 选中solids（shift+鼠标左键框选），mesh完成后return注：在网格划分中，最好使要划分网格的components置于当前。在components中右键，选择make current。这个方便之后的材料及属性赋值。四、铆钉（螺栓）的虚拟刚性连接1、在components中新建一个集合如maoding。创建铆钉连接时候，把它置为当前。，Create。2、车架纵梁、加强板、横梁连接板等连接2.1 孔位对应连接1D connectors bolt 设置 Create设置情况：typebolt(washer 1) 带弹垫螺栓连接 fe file，基本不用动。 Prop file在安装文件下找到connectors文件夹，找到prop_hinge.tcl文件对节点设置： 下图 1locationnodes 选中节点 2connect whatcomps 节点所在的components 3num layerstotal（2，3，4）连接几层板的意思 4tolerance 容差 一般100（大一点的值） 5hole diametermax 孔的直径最大值，一般选取100（怕溢出）543212.2 孔位没有对应或者没有孔的连接（联接角铁与底架）1D rigids independentcalculate node，dependentnodes Create注：选择的点要在要连接的components上（shift+左键）选中的多余的点删掉（shift+右键）2.3 按照以上两个流程把车架上面的所有零部件连接在一起，形成RBE2单元。2.4 车厢与车架之间的连接使用gap单元。五、材料、属性及赋值1、材料material选择Materials mat name材料命名，typeALL，card imageMAT1 Create/edit 设置E弹性模量、NU泊松比、RHO密度 return2、属性property2.1 2D属性选择property prop name属性命名，type2D，card imagePSHELL，material选择上面建立的材料 Create/edit 厚度T return2.2 3D属性选择property prop name属性命名，type3D，card imagePSOLID，material选择上面建立的材料 edit return3、赋值（将材料，厚度的值分别赋予车架上面的所有零部件）选择components comps零部件，property选择上面建好的属性 assign注：1、2D、3D赋值是一样的，只是2D、3D的属性卡片不一样。2、车架纵梁、横梁及其他零部件应建立对应的属性卡片，便于赋值。六、虚拟弹簧建立1、新建一个components，如xuni，置当前，存放虚拟弹簧。2、建立板簧座上RBE2单元1D rigids nodes（选择板簧圆销孔里面的点，然后by face） Create RBE2单元利用相同的方法在另外一个板簧支座上面建立RBE2单元。3、建立nodes tool translate nodes（duplicate复制）竖直方向上移20同样的方法建立另外一个node。4、中点node Geom distance，测量上述两个node的距离 tool translate nodes（duplicate复制），把纵向坐标较小的那个node复制平移到另外有一个node下方。Geom distance 选择两点，nodes between,得到中点 translate，中点向下移动100，为nodeX。5、建立虚拟弹簧5.1 建立CBUSH Property 设置typeSprings_Gaps，card imagePBUSH，material选择上述材料 ，设置K1，K2，K3K6的值（根据悬架系统提供的数据）K1=K2=1000，K3=刚度/2，K4=K5=K6=37000001D Springs 创建CBUSH，Property选择前面建立的，elem typesCBUSH按上述方法建立另一个板簧的虚拟，生成CBUSH。5.2 虚拟板簧连接5.2.1没有副簧情况下1D rigids independentnode-选择之前建好的nodeX，nodes-选择CBUSH下面的两个node Create，形成RBE2单元。5.2.2 有副簧情况下1）建立PGAPProperty 设置typeSprings_Gaps，card imagePGAP，material选择上述材料Create/edit ，去掉勾，设置KA的值（根据悬架系统提供的数据/2），U0=56 Return2）利用上面建立两个nodes的方法，新建两个nodestool translate nodes（duplicate），纵向偏移20，生成两个点node1，2Geom distance，测量两点距离 tool translate，使得两个点在同一水平线上 竖直方向复制两个nodes，node3,4，距离203）RBE2单元1D rigids node选择node1,2，nodes分别对应副簧上面的点4）PGAP1D gaps property前面新建的PGAP，elem type默认 from node选择node3,4，to node选择node 1,24）主簧和副簧虚拟弹簧建立1D rigids node选择中点nodeX，nodes选择node1,2,3,4 虚拟弹簧建好5.3 弹簧卡片建立Card edit configspring，typeCBUSH，elems选择之前建立的CBUSH，editCID=0（注意elems只选择CBUSH，PGAP不选）5.4 虚拟桥Beam建立在新建完成车架左/右两侧的虚拟弹簧后，就要建立它们之间的连接Beam。1D HyperBeam standard sectionsolid circle Create 左侧可以设置R的大小Property typeALL，card imagePBAR，选中材料，Beamsection选择刚建好的Beam 1Dbars node分别选择车架左/右板簧中点RBE2单元，property选择刚建好的属性，elems typeCBEAM在select from list中选择3D element representation，检查CBEAM是否已经完成赋值。七、载荷加载1.RBE3单元建立对驾驶室悬置、发动机悬置、变速箱支架、尿素罐支架（后处理器支架）、油箱托架、电瓶支架、车厢等装在车架上面的零部件，需建立RBE3单元，然后进行载荷加载。创建RBE3单元之前，新建一个components存放并置于当前。1.1 创建node（最好是质心所在的点） 1Drbe3 node创建的node，nodes受力的节点nodesnode1.2 某种驾驶室悬置插销式受力的情况1Drbe3 dependentcalculate node，nodes选中圆销中的点，by face Create2、施加载荷在创建完成所有RBE3单元后，就要给每个RBE3单元施加载荷。2.1 创建motaiLoad collectors loadcol name名称，card imageEIGEL Create/editV1，V2，ND值设置。注：设置模态这个，通过计算模态，可以检查每个步骤是否有问题。2.2 创建wanqu2.3 创建0.2zhidong2.4 创建0.2zhuanxiang2.5 sum-wanquS合力的倍数，S1（1）弯曲力的倍数，L1（1）wanqu2.6 sum0.2zhidong0.2zhidongwanqu2.7 sum0.6zhidong3倍0.2zhidongwanqu2.8 sum0.2zhuanxiang0.2zhuanxiangwanqu2.9 sum0.4zhuanxiang2倍0.2zhuanxiangwanqu2.10 sumpingdiqidong0.2zhidong-1.5倍wanqu合力关系表：sumwanquwanqusum0.2zhidongwanqu+0.2zhidongsum0.6zhidongwanqu+3X 0.2zhidongsum0.2zhuanxiangwanqu+0.2zhuanxiangsum0.4zhuanxiangwanqu+2X 0.2zhuanxiangsumpingdiqidongwanqu+(-1.5)X 0.2zhidong2.2 加载载荷对于力的加载，主要是wanqu、0.2 zhidong、0.2zhuanxiang这三个力的加载，加载力时需要置当前。wanqu是在RBE3节点上施加竖直向下（-Z方向）力，即电瓶、油箱、驾驶室、储气筒、发动机+变速器、载货等产生的重力。0.2zhidong是0.2倍重力的水平向前（-X方向）制动冲击力。0.2zhuanxiang是0.2倍重力的水平向右（Y方向）离心力。2.3 加载步骤Analysisforces nodesRBE3单元，选择力的方向八、约束建立1、约束种类SPCwanqu（弯曲）SPCzhidong（制动）SPCzhuanxiang（转向）SPCzuoqianniu（左前扭）SPCzuohouniu（左后扭）（SPCzuozhongniu（左中扭）双前桥）SPCpingdiqidong（平地启动）根据约束要求，设置约束。4X2如下表约束类型前轴后轴SPCwanqu左12323右133SPCzhidong左123123右1313SPCzhuanxiang左313右23123SPCzuoqianniu左123（dof3=200）23右133SPCzuohouniu左12323（dof3=200）右133SPCpingdiqidong左3123右23132、约束建立步骤Analysisconstraints node板簧的RBE2单元，dof16是六个自由度 九、工况 loadsteps建立1、motai工况Analysisloadsteps normal modes，勾选METHOD(STRUCT)选择motai2、wanqu工况名称对应，type选择linear static，SPC选择