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有限元分析流程步骤及注意事项

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有限元CAE技术,既是工业化数字研发设计的核心工具,也是互联网时代,乃至工业4.0时代的核心支撑。有限元分析大致可以分为前处理、求解、后处理三个阶段。具体操作流程步骤及注意事项如下:

(1) 导入几何模型,检查坐标系。通过坐标系调整面板(Tool>permute)把模型坐标系调整为行业常用坐标系,比如铁路行业,把车辆行驶方向设为x,垂直于线路方向设为z,根据右手定则确定y方向。

(2) 检查模型长度单位。检查是否是以mm为单位时的长度,如果不是,通过缩放面板(Tool>scale)来调整。Hypermesh中所有的数字都不带单位,只有把长度单位设置为mm,质量单位设置为T,力的单位设置为N,最后的应力单位才是Mpa,应变单位为mm。
(3) 观察模型是否具有对称性(或者大部分结构是对称的)。如果对称,可以通过面切割面板(Geom>surface edit )或者体切割面板(Geom>solid edit)切出最小几何,只需要对该几何进行几何处理、网格划分。通过镜像面板(Tool>reflect )或者旋转面板(Tool> rotate)对最小几何的网格操作来构建完整结构的网格。

   

(4) 材料、属性设置。根据实际用的材料设置材料属性(注意材料密度、弹性模量单位应分别设置为T/mm3和 Mpa),根据网格类型(1D、2D、3D)设置单元类型(比如:pbeam、pshell 、psolid)。

      

(5) 设置边界条件。包括约束和载荷(本例是自由模态计算,不用加载荷束)

步骤(1)-步骤(5)都属于前处理阶段,前处理阶段需要的时间占用整个有限元分析总时间的80%-90%。

(6)根据分析目的设置分析类型(是静力学分析or模态分析?还是其他分析类型?),设置相应参数,提交求解。

该步骤属于求解阶段。

(7) 查看结果

该步骤属于后处理阶段。

总结一下,一个完整的有限元计算过程应包括如下步骤。

(注:该文章用电脑排的版,在手机上查看时,图片有时候会混乱,敬请见谅。)


来源:CAE与Dynamics学习之友
静力学几何处理材料
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首次发布时间:2023-02-24
最近编辑:1年前
CAE与Dynamics学习之友
博士 乾坤未定,你我皆是黑马
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