技術分享 | Simcenter 3D接觸粘接與解算方案
Simcenter3D?Pre/Post是一款全面的有限元建模和結果可視化產品，旨在滿足有經驗的分析師的需求。Pre/Post包括一整套預處理和后處理工具，并支持廣泛的產品性能評估解算方案。Pre/Post可用于NX和Simcenter3D。本文針對其接觸、粘接與解算方案部分內容講述。
該軟件創建了許多不同的命令，您可以使用這些命令進行建模：
模型中曲面之間發生接觸的區域。
需要將單獨的曲面或邊與曲面捆綁在一起或粘合在一起以防止它們之間的任何相對運動的問題。
可用于定義接觸和膠合條件的命令取決于您指定的求解器。
表1接觸/粘接條件
創建解算方案時，可以選擇求解器（如SimcenterNastran）、分析類型（如結構）和求解類型（如線性靜力學）。存儲在“模擬”文件中的解算方案包含一組載荷、約束和模擬對象。您可以使用這些條件求解，也可以創建由不同條件定義的新解。
每個模擬可以使用無限數量的解算方案。
對于每個解算方案，所選求解器確定顯示哪些選項，以及對話框上使用的語言。特定于求解器的數據示例包括：
負荷
約束
模擬對象
解算方案選項
解算方案參數
線性靜態解算方案用于解決小應變/小位移結構問題，其中載荷不隨時間變化，材料行為為線性彈性。線性靜態問題可能包括間隙和接觸。線性靜態分析的結果通常是位移、應力、應變、力等。線性靜態分析中的載荷可以是：
表面牽引力，如施加的力和壓力。
身體力，如重量和慣性力。
強制（非零）位移。
熱應變。
屈曲分析是一種用于確定屈曲載荷和屈曲模態形狀的技術。屈曲荷載是結構變得不穩定的臨界荷載，屈曲模態形狀是與結構的屈曲響應相關聯的特征形狀。
線性屈曲分析可識別使結構不穩定并導致各種屈曲模態形狀的載荷條件，這些條件由特征值提取方法和求解分析的模態數確定。在線性靜力學分析中，結構模型通常被認為處于穩定平衡狀態。移除先前應用的荷載時，結構將返回到其原始位置。然而，在某些荷載組合下，結構變得不穩定。當達到此載荷時，結構繼續偏轉而不會增加載荷幅度并“彎曲”或變得不穩定。
要構建線性屈曲分析的模型，請選擇線性屈曲分析。在執行求解操作之前，請為所需的帶扣形狀模式輸入一個數字，如果需要，還可以輸入上限和下限特征值范圍。如果未定義這些值，則給出默認值（通常是最低數量的模式）。
如何在線性屈曲分析中處理載荷
如果分析的模型僅包含屈曲載荷（即載荷，當足夠大時會導致系統變得不穩定），則臨界屈曲載荷是載荷乘以特征值。
該模型可以包含一個或多個屈曲載荷，也可以包含其他不會自行導致屈曲的載荷，而是通過使其更（或更少）可能變得不穩定來作用于零件。下圖說明了一種這樣的情況。
圖1屈曲模型
模態分析確定結構的固有頻率和相應的模態形狀。支持的模式環境Pre/Post支持以下涉及模態分析的解決方案類型：NX或MSCNastran：
SOL 103 真實特征值
SOL 103 Response Dynamics （Simcenter Nastran） — 評估經歷各種靜態和動態激勵的結構響應。Response Dynamics是一個功能齊全的附加組件，用于使用用戶界面定義解決方案流程。有關更多信息，請參閱 Simcenter 3D 響應動態。
SOL 103 Superelement（Simcenter Nastran 或 MSC Nastran） — 創建超單元。
SOL 103 柔性身體 （Simcenter Nastran） — 允許您將模型數據導出到 Motion，以表示機構中的柔性身體。有關詳細信息，請參閱柔性體分析。還允許您將模態數據直接導出到RecurDyn和Adams多體動力學軟件。
SOL 107 直接復特征值
SOL 110 模態復合特征值
SOL 111 模態頻率響應
SOL 112 模態瞬態響應
僅使用熱材料屬性定義具有熱載荷和約束的熱分析條件。
解決散熱解決方案。這輸出節點溫度和節點熱通量。
創建結構化解決方案。
右鍵單擊子案例或子步驟節點，然后選擇編輯。
在“編輯解決方案步驟”或“子案例”對話框中，將“預加載類型”選項設置為“溫度”。
瀏覽熱分析的結果文件。
求解結構解算方案。
所有結構問題在某種程度上都是非線性的。每當載荷、材料屬性、接觸條件或結構剛度是位移的函數時，問題就是非線性的。如果存在較大的位移或旋轉，則線性分析中假設的線性應變-位移關系可能不充分。
非線性分析考慮了幾何和材料非線性行為。例如，在非線性動力學分析中，軟件計算具有非線性效應的動態響應。與線性分析相比，非線性分析需要顯著增加的計算機時間和磁盤存儲。由于為線性和非線性分析提供了相同的單元庫，因此您可以輕松地將現有線性模型轉換為非線性模型。
圖2 手機掉落非線性動態分析的示例結果
文章來源：后廠造
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