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有限元分析软件流程有限元分析软件流程第1页，本讲稿共32页第一步：Pro/E几何模型依据实体几何尺寸，准确真实的划出Pro/E三维模型。在Pro/E中保存副本,文件格式为*.stp第2页，本讲稿共32页第二步：Hyper Mesh网格划分网格划分有以下几个步骤：ImportSurface edit2V mesh3V meshOrder changeElem tapesCreateExportBreak up into collectorsClear up ToggleDistribute node to edgeCreate elementsEdit elementsSets、nodes、surface第3页，本讲稿共32页一：Import 将Pro/E模型导入Hyper Mesh，方法如下图。第4页，本讲稿共32页二：Surface edit _Break up into collectorsBreak up into collectors：将几何模型分块，放在各自的collector里,注意命名规则。collector的建立，有利于选中对象，便于操作。在操作时注意：每当创建新的物体时，提前修改Global，确定新的物体被放在了当前collector。12第5页，本讲稿共32页 Clear up&Toggle几何模型包含不规则交界面以及由特征线组成的尖、小区域。需要压缩、合并、重建特征线、点。1212第6页，本讲稿共32页 Clear up&Toggle_续续 Toggle与否的断定方法：两条特征线之间区域小于一个网格；对相邻面划分二维网格，检测网格质量（眼测），Toggle，再划网格，确保网格质量；注意：特征线能保证网格与实体的确切对应，切忌随便Toggle；有时还要创建特征线。第7页，本讲稿共32页三：三：2V Mesh二维网格划分有两种方法：自动划分：复杂模型整体划分手动调整：整体网格存在的前提下，局部调整；在模型局部修改问题上应用较广；第8页，本讲稿共32页说明：一 1处不选中，特征线保留以前的网格密度，选中则重新划分；2处控制网格大小；3处设置网格类型；Distribute node to edgeDistribute node to edge1123点击二 右图详细调节网格属性。第9页，本讲稿共32页 Create elementsRuled、Spline 这种方法适用于对已有节点、网格的修补情况。Create elementsRuledSpline第10页，本讲稿共32页 Edit elements优化网格交界处的连贯性，删除小、差网格，重建。第11页，本讲稿共32页四：3V mesh二维网格的好坏，决定三维网格质量。利用此项，不会对二维网格进行调整，有利于保证一一对应第12页，本讲稿共32页五：Order change对于四面体网格，为计算精确，利用Order change将其变成10节点。中间节点的增加，将大大增加节点个数，对计算机要求更高。在保证计算精度的前提下，应尽量增大网格密度第13页，本讲稿共32页六：Element tapes 不同的计算需要不同的网格类型，例如，四面体网格在ABAQUS静强度计算中类型为C3D10M。具体判断方法为：在分析软件CAE中设置计算类型，在MESH模块查看网格类型。对于ANASYS,要进行二次升级12第14页，本讲稿共32页七：Create 在完成以上工作以后，网格工作已经完成。下面创建 用于计算的Sets、nodes、surface。确定Hyper mesh在ABAQUS等计算软件环境下Sets、nodes依据需要创建第15页，本讲稿共32页 Create surface3214注意命名规则对创建的面修改注意第16页，本讲稿共32页八：Export为便于写*.inp文件，应将网格分块输出；再分别导入，重新编号；各块之间编号留有余量文件后缀随意，一般为*.mesh第17页，本讲稿共32页附：操作技巧第18页，本讲稿共32页第三步：ABAQUS/ANSYS命令流方便、简洁、准确。计算设置主要是对命令流操作。ABAQUS的命令流放在*.inp文件中ANSYS的命令流放在*.log文件中scratch=/cylhead_abq_orig_model/temperature_orig pre_memory=100000000standard_memory=400000000standard_buffer=5000000ask_delete=OFF#run_mode=INTERACTIVEodb_output_by_default=ONcpus =1ABAQUS文件系统设置文件路径第19页，本讲稿共32页一：模型调入*HEADING*INCLUDE,INPUT=./MESH_M/crankcase.meshABAQUSANSYS文件夹文件名：网格、约束*use,./mesh/cyhead.mesh第20页，本讲稿共32页二：定义材料ABAQUS*-*SOLID SECTION,ELSET=SOLID_CRANKCASE,MATERIAL=SOLID_CRANKCASE*MATERIAL,NAME=SOLID_CRANKCASE*-*ELASTIC,TYPE=ISOTROPIC 1.10000E+05,2.70000E-01*EXPANSION,ZERO=20.0,TYPE=ISO 1.1200E-05,0.0*CONDUCTIVITY,TYPE=ISO 0.04479 ,0.0 *SPECIFIC HEAT 480.0 ,0.0 *DENSITY 7.3500E-06,0.0 指定弹性模量、迫松比热膨胀系数热传导系数密度比热第21页，本讲稿共32页 定义材料ANSYS/PREP7 !进入前处理MP,EX,1,1.10e5 !定义材料1的弹性模量MP,PRXY,1,0.27 !定义材料1的泊松比MP,ALPX,1,10.5e-6 !定义材料1的热膨胀系数MP,DENS,1,7.35e-6 !定义材料1的密度MP,C,1,480 !定义材料1的比热MP,KXX,1,0.04479 !定义材料1的热传导系数!设置单元的材料编号EMODIF,cyhead,MAT,1,!气缸盖为材料1第22页，本讲稿共32页三：接触*CONTACT PAIR,INTERACTION=BL-BP_31,SMALL,ADJUST=0.1 BL31,BP31*SURFACE INTERACTION,NAME=BL-BP_31*FRICTION,ELASTIC SLIP=0.002 0.15,ABAQUSANSYS从面，主面：固定面、稀网格面作主面第23页，本讲稿共32页四：MPCABAQUSANSYS*CONTACT PAIR,INTERACTION=BL-BP_31,TIED,ADJUST=0.1 BL31,BP31*SURFACE INTERACTION,NAME=BL-BP_31Tied约束方程约束方程*EQUATION 2 122318,2,1.00,1224067,2,-1.00从面，主面从面，主面两个节点2方向自由度方程系数节点编号CE,1,0,15,UX,1,100208,UX,-1约束方程约束方程节点编号第24页，本讲稿共32页*NODE,NSET=PROTRUSION 999999,1000.,1000.,1000.*BOUNDARY,OP=MOD 999999,1,0.10 999999,2,0.00 999999,3,0.00 999999,4,0.00 999999,5,0.00 999999,6,0.00*EQUATION 3 646966,1,1.00,920795,1,-1.00,999999,1,-1.00五：过盈ABAQUS*CONTACT PAIR,INTERACTION=SHL2-BP,SMALL,ADJUST=0.1 SHL2_BP,BP12*SURFACE INTERACTION,NAME=SHL2-BP*CLEARANCE,MASTER=BP12,SLAVE=SHL2_BP,VALUE=-0.100约束方程约束方程接触建过盈接触建过盈限定节点自由度偏移量创建节点，坐标值随意三个节点第25页，本讲稿共32页六：Step*STEP,AMPLITUDE=RAMP Bolts Pre-Loads*STATIC *HEAT TRANSFER,STEADY STATE 0.2,1.*BOUNDARY .*CLOAD .*NODE PRINT .*END STEP 可以设置多个Step,各个Step设置不同的约束、载荷和输出，有利于不同工况之间的叠加。Step 名称计算增量0.2静强度稳态计算温度场第26页，本讲稿共32页七：边界约束ABAQUS*BOUNDARY,OP=MOD 102680,1,3,0.00000E+00 SPC_Y_BS000001,1,3,0.00000E+00约束加在节点上，1,3，0 表示约束1、2、3方向自由度单个节点节点 Set节点编号节点 Set 名字*BOUNDARY top,11,32 firewall,11,200热边界温度：32、200第27页，本讲稿共32页八：载荷_力1 螺栓预紧力*NODE,NSET=BOLTPRET 999133,1000.,1000.,1000.*PRE-TENSION SECTION,SURFACE=SURF_B33,NODE=999133*CLOAD,OP=MOD 999133,1,182700.预紧力施加方向预紧力大小，单位：N提示：此处SURFAC 为螺杆中部任意截面，为保证截面平整，划分网格时应特别处理。2 压力*DSLOAD side_load,P,0.625压力大小，单位：MPa第28页，本讲稿共32页 热载荷*Initial Conditions,type=TEMPERATURE node_all,20.*step*调入温度场计算结果*temperature,file=CYL_ring*END STEP提示：温度场可由 FIRE 等软件扫出，问题在于扫出的温度场是以节点给出的，应该加在网格上。第29页，本讲稿共32页九：输出*STEP*NODE FILE,FREQ=99 U,*EL PRINT,FREQ=0 S,*EL FILE,FREQ=99 S,E,SP,SINV*PRINT,FREQ=99,CONTACT=YES,MODEL CHANGE=YES,PLASTICITY=YES,RESIDUAL=YES,SOLVE=YES*CONTACT PRINT,FREQ=99*CONTACT FILE,FREQ=99*END STEP第30页，本讲稿共32页十：提交计算第31页，本讲稿共32页第四步：查看结果将ABAQUS计算结果文件*.fil转化为Hyper View认可的格式文件夹有此文件第32页，本讲稿共32页
