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登錄CAE前處理自動化的案例
利用 AI 完成CAE前處理之長方體內(nèi)隨機(jī)球體網(wǎng)格 ¥99.99
在 CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程)的工作場景中,前處理環(huán)節(jié)堪稱 “時間黑洞”,繁瑣且重復(fù)的任務(wù)占據(jù)了工程師大部分工作精力。從幾何模型的精細(xì)搭建、復(fù)雜的網(wǎng)格劃分,到邊界條件與材料屬性的精確設(shè)定,每一項(xiàng)都需要大量的手動操作。而多數(shù) CAE 工作者多來自力學(xué)、機(jī)械等專業(yè)背景,編程并非他們的強(qiáng)項(xiàng),面對 CAE 軟件自帶腳本語言(如 Abaqus 的 Python 腳本、ANSYS 的 APDL 命令流)較高的學(xué)習(xí)門檻,常常望而卻步。幸運(yùn)的是,AI 大模型的興起,為 CAE 前處理自動化帶來了新曙光,極大地降低了腳本編寫難度,助力工程師輕松應(yīng)對重復(fù)性工作。
利用Python和Lsprepost 生成隨機(jī)球體K文件
lsprepost 是一款功能強(qiáng)大的前后處理軟件,在 CAE 領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,利用它生成隨機(jī)球體可按以下步驟進(jìn)行:
1. 手動生成球體,讀取生成命令,查看關(guān)鍵參數(shù)位置。
2. 修改原始生成命令,去除多余操作,生成2個球體。
3. 將前面生成球體命令發(fā)送給AI大模型,通過有邏輯的提問,得到自己所需要的多個隨機(jī)球體的生成命令。下圖以豆包為例。
4. 手動優(yōu)化代碼,提升通用性,完成測試
展開 綜合性的流程自動化平臺工具,實(shí)現(xiàn)CAE仿真前后處理、試驗(yàn)數(shù)據(jù)后處理的流程自動化和標(biāo)準(zhǔn)化。
Altair Process Manager是一個綜合性的流程自動化平臺工具,可以用來實(shí)現(xiàn)CAE仿真前后處理的自動化、試驗(yàn)后處理的自動化、流程引導(dǎo)和流程集成。是一個可編程的個人工作流管理器,可以引導(dǎo)用戶完成整個標(biāo)準(zhǔn)的工作流程。Process Manager幫助企業(yè)實(shí)施各種標(biāo)準(zhǔn)化的流程,例如:模型載荷工況的自動設(shè)置,與CAD、PDM系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫或其他IT系統(tǒng)和應(yīng)用程序的集成等。
Altair Process Manager通過集成“最佳實(shí)踐”實(shí)現(xiàn)了CAE工作的流水線化,并在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和驗(yàn)證過程中實(shí)現(xiàn)快速的流程自動化應(yīng)用程序的開發(fā)和使用。是HyperWorks系列產(chǎn)品之一。其緊密的集成度能夠幫助用戶在熟悉的桌面環(huán)境中有效地創(chuàng)建和運(yùn)行流程自動化程序。
展開 2025大賽優(yōu)秀作品 | 基于LeakShield+RapidOctree前處理的高效整車外氣動自動化仿真工作流
亟需建立一套全新的高效、精準(zhǔn)且經(jīng)濟(jì)的自動化仿真解決方案。
使用工具
Fluent, Ensight, Discovery
最終成果
RapidOctree生成網(wǎng)格展示
依托高效穩(wěn)定的LeakShield 與 RapidOctree網(wǎng)格技術(shù),構(gòu)建了前處理到后處理的自動化仿真流程,將前處理效率提升超80%。研究確立了誤差低于3%的快速仿真標(biāo)準(zhǔn)與高精度驗(yàn)證新思路。該方案顯著降低仿真總成本,為GPU大規(guī)模應(yīng)用奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),提供了高效、經(jīng)濟(jì)的數(shù)字化解決方案。
參賽作品一覽
CAE前處理 | 框架模型 | 流程
對于相對復(fù)雜的裝配體,一般由質(zhì)量點(diǎn),梁,殼,體等多種結(jié)構(gòu)單元組合而成,因此要對這類結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元分析,首要就是掌握其中各個組成部分的處理方法。本系列文章主要就裝配體中框架模型的處理進(jìn)行說明,使用前處理軟件為Hypermesh和Spaceclaim,求解器為Optistruct。
框架模型
如圖所示賽車車架,各結(jié)構(gòu)件通過焊接連接,如果想要通過有限元分析車架的剛度特性會發(fā)現(xiàn):截面的最小尺寸只有2.3mm,而整體尺寸達(dá)到了2300mm,使用實(shí)體單元劃分網(wǎng)格貌似遇到了一定的困難。
但是仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn),每一根結(jié)構(gòu)件都具有典型的梁特征,因此可以使用經(jīng)典的梁模型對其進(jìn)行簡化,這樣整體結(jié)構(gòu)只需要使用骨架及各部分截面類型和尺寸即可表述:
本文將這類由桿、梁等1D單元組成的骨架系統(tǒng)統(tǒng)稱為“框架模型”。需要注意的是,與一些行業(yè)里的分類不一樣,這里對“框架模型”的稱呼只是個人對于1D系統(tǒng)的習(xí)慣性叫法,希望大家不要誤解。
處理流程
對于框架模型的處理大體上可分為以下3步:
①獲取骨架是指以任何方式得到框架的線體模型,一般情況下是結(jié)構(gòu)的中線。
展開 
CAE前處理 | 框架模型 | 獲取骨架
提高這一步成功率的關(guān)鍵一方面我們剛剛是一根根抽取了核心骨架,沒有多余結(jié)構(gòu)參雜;另一方面需要設(shè)置合理的容差(圖中左下的最長距離,過小識別不到,過長連接過度):
如果還有部分線段沒有連接到位,可以手動使用SCDM的剪切,延伸,分割或者拖拽進(jìn)行處理。
當(dāng)整體骨架看起來沒問題之后,還需要進(jìn)行最后一步:共享拓?fù)洌簿褪墙⒕€段之間的連接關(guān)系,這樣整個骨架才能成為一個整體進(jìn)行傳力:
至此我們就得到了完整的骨架模型。但是一個框架除了有骨架之外還需要有截面屬性等特征,關(guān)于這部分內(nèi)容在下一篇文章中進(jìn)行說明。
來源于:仿真求知之路 作者:聰聰
大型CAE的前處理“助手”
□ 北京怡格敏思軟件技術(shù)有限公司 余劍英 王慎平
一般來說,CAE分析工程師80%的時間都花費(fèi)在了有限元模型的建立和修改上,真正的分析求解時間也消耗在了計(jì)算機(jī)上,所以采用一個功能強(qiáng)大、使用方便靈活并能夠與眾多CAD系統(tǒng)和有限元求解器方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的有限元前后處理工具對于提高有限元分析工作的質(zhì)量和效率具有十分重要的意義。
支持結(jié)構(gòu)和流體網(wǎng)格
ANSA是一個高性能的有限元前處理器,它具有強(qiáng)大的有限元網(wǎng)格前處理功能,支持結(jié)構(gòu)和流體網(wǎng)格。在處理幾何模型和有限元網(wǎng)格的效率和質(zhì)量方面,ANSA具有很好的速度、適應(yīng)性和可定制性,并且模型規(guī)模沒有軟件限制,而其他很多有限元前處理軟件在讀取復(fù)雜的大規(guī)模模型數(shù)據(jù)時需要很長時間,而且很多情況下并不能夠成功導(dǎo)入模型,致使后續(xù)的CAE分析工作無法進(jìn)行。ANSA強(qiáng)大的幾何處理能力使其可以很快讀取那些結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、規(guī)模非常龐大的模型數(shù)據(jù),從而大大提高了CAE分析工程師的工作效率,也使得很多應(yīng)用其他前后處理軟件很難解決甚至根本不能解決的問題迎刃而解。
開放的平臺
圖1 在ANSA中進(jìn)行有限元分析的流程圖
圖1 是ANSA中有限元分析的流程,從中可以看出,ANSA是一個開放的企業(yè)級CAE平臺,它集成了設(shè)計(jì)與分析所需的各種工具,具有非常出色的性能以及高度的開放性和靈活性。ANSA具有工業(yè)界主要的CAD數(shù)據(jù)格式接口,它不僅與CAD軟件具有很好的集成性,可以直接把已經(jīng)生成的三維實(shí)體模型導(dǎo)入到ANSA 中,而且導(dǎo)入模型的質(zhì)量都很高,基本上不需要對模型進(jìn)行修復(fù),大大方便了CAE工程師對模型的處理。
展開 大型CAE的前處理“助手”
一般來說,CAE分析工程師80%的時間都花費(fèi)在了有限元模型的建立和修改上,真正的分析求解時間也消耗在了計(jì)算機(jī)上,所以采用一個功能強(qiáng)大、使用方便靈活并能夠與眾多CAD系統(tǒng)和有限元求解器方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的有限元前后處理工具對于提高有限元分析工作的質(zhì)量和效率具有十分重要的意義。
支持結(jié)構(gòu)和流體網(wǎng)格
ANSA是一個高性能的有限元前處理器,它具有強(qiáng)大的有限元網(wǎng)格前處理功能,支持結(jié)構(gòu)和流體網(wǎng)格。在處理幾何模型和有限元網(wǎng)格的效率和質(zhì)量方面,ANSA具有很好的速度、適應(yīng)性和可定制性,并且模型規(guī)模沒有軟件限制,而其他很多有限元前處理軟件在讀取復(fù)雜的大規(guī)模模型數(shù)據(jù)時需要很長時間,而且很多情況下并不能夠成功導(dǎo)入模型,致使后續(xù)的CAE分析工作無法進(jìn)行。ANSA強(qiáng)大的幾何處理能力使其可以很快讀取那些結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜、規(guī)模非常龐大的模型數(shù)據(jù),從而大大提高了CAE分析工程師的工作效率,也使得很多應(yīng)用其他前后處理軟件很難解決甚至根本不能解決的問題迎刃而解。
開放的平臺
圖1 在ANSA中進(jìn)行有限元分析的流程圖
圖1是ANSA中有限元分析的流程,從中可以看出,ANSA是一個開放的企業(yè)級CAE平臺,它集成了設(shè)計(jì)與分析所需的各種工具,具有非常出色的性能以及高度的開放性和靈活性。ANSA具有工業(yè)界主要的CAD數(shù)據(jù)格式接口,它不僅與CAD軟件具有很好的集成性,可以直接把已經(jīng)生成的三維實(shí)體模型導(dǎo)入到ANSA中,而且導(dǎo)入模型的質(zhì)量都很高,基本上不需要對模型進(jìn)行修復(fù),大大方便了CAE工程師對模型的處理。
展開 CAE前處理 | 網(wǎng)格局部加密
由于前處理部分個人比較擅長HM,因此文章內(nèi)容主要基于HM進(jìn)行,但是提供的思路基本也適合其它有限元分析軟件。
2 一個重要的問題
如圖L型支架使用高階四面體單元進(jìn)行離散,整體網(wǎng)格尺寸10mm,局部網(wǎng)格尺寸1mm,但是左邊模型使用1.23倍網(wǎng)格過渡(緩慢過渡),右邊使用5倍過渡(快速過渡),現(xiàn)在提取兩組模型在同種工況下的應(yīng)力云圖:
會發(fā)現(xiàn)雖然兩組模型從細(xì)網(wǎng)格→粗網(wǎng)格的過渡系數(shù)不一樣,但是只要保證了局部網(wǎng)格尺寸足夠,貌似最大應(yīng)力并沒受到太大影響,那么自然會想從局部網(wǎng)格→整體還有必要進(jìn)行過渡么?現(xiàn)在提取沿著圓角深度向下的等效應(yīng)力:
藍(lán)色:緩慢過渡 紅色:快速過渡
會發(fā)現(xiàn),緩慢過渡和快速過渡對于沿著應(yīng)力集中斜向下對角線處的應(yīng)力變化相差還是很大的。其實(shí)很好理解:雖然過渡緩慢和過渡快速對全局最大應(yīng)力貌似影響有限,但是局部應(yīng)力集中的地方一般意味著繞著集中區(qū)域周圍的應(yīng)力都存在較大的變動
如果在這些區(qū)域網(wǎng)格尺寸跳動過大就比較難捕捉到這些位置的應(yīng)力變化,有時候甚至?xí)嬖谳^大的偏差,因此個人建議網(wǎng)格從密→疏過渡盡量緩慢。
展開 CAE前處理 | 轉(zhuǎn)軸類連接
5、傾斜轉(zhuǎn)軸
上面的示例均為轉(zhuǎn)軸處理全局X方向,如果轉(zhuǎn)軸傾斜應(yīng)該怎么處理達(dá)到如下效果:
由于篇幅影響,這里簡述一下:
①對于使用梁單元釋放方法建立的轉(zhuǎn)動副,梁軸線一直為X軸,所以梁單元不需要額外處理;
②對于使用rbe2,rbe3釋放或者耦合自由度方式建立的轉(zhuǎn)動副,哪里釋放或者耦合就將哪里的節(jié)點(diǎn)自由度轉(zhuǎn)動到局部坐標(biāo)系下釋放;
③對于使用cbush單元建立的轉(zhuǎn)動副,只需要將對應(yīng)的局部坐標(biāo)系賦予給pbush即可。
4、總結(jié)
通過上面的探討,我們了解了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸類結(jié)構(gòu)模擬的基本途徑,以及各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)和注意事項(xiàng):
①rbe2使用起來較為方便,但是一定要注意rbe2操作的是從節(jié)點(diǎn)不是主節(jié)點(diǎn);
②rbe3不像rbe2單元剛性那么大,自由度釋放上相對不容易出錯,但是需要注意rbe3盡量不要和rbe2共同使用,要不然容易兩種單元的主從節(jié)點(diǎn)打架;
③beam單元由于X軸為軸向,所以傾斜轉(zhuǎn)軸不需要調(diào)整,但是需要分辨beam兩端節(jié)點(diǎn),并且不要過度釋放自由度;
④cbush單元可以通過削弱剛度來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸模擬,但是注意cbush的rigid不是真的rigid,0不是真的0;
⑤opti求解器中的運(yùn)動副單元不適合在線性分析體系下使用,所以一定得謹(jǐn)慎驗(yàn)證其特點(diǎn)再使用。
來源于仿真求知之路 ,作者ansys-聰聰
展開 CAE前處理 | 薄壁+實(shí)體結(jié)構(gòu) (1)
02 問題思考
首先,我們對該問題有了一個大致的了解:該模型一部分適合使用殼單元處理,另一部分適合使用實(shí)體單元處理,但是恰好兩者通過某種方式連接在一起并且連接處的強(qiáng)度較為關(guān)注,很難“分而治之”。
然后,進(jìn)行了不同密度下結(jié)果的對比,發(fā)現(xiàn)整體使用“快樂網(wǎng)格”處理時具有天然的劣勢。
最后,根據(jù)問題特點(diǎn)選擇合適的方案:
①兩部分截開,一部分使用殼單元,另一部分使用實(shí)體單元,兩者在斷面通過某種方法連接起來:
但是這種方案的問題是:殼的引入帶來的誤差;殼與實(shí)體連接的部位容易發(fā)生應(yīng)力跳躍。
②兩部分截開,一部分實(shí)體使用分層控制,另一部分使用常規(guī)網(wǎng)格,兩者通過共節(jié)點(diǎn)連接:
這種方案的問題在于:處理起來可能會相對麻煩;連接處由于單元形狀和密度的轉(zhuǎn)變可能依然應(yīng)力存在跳躍。
來源于:仿真求知之路 ,作者ansys-聰聰
展開 CAE前處理 | 網(wǎng)格局部加密
由于前處理部分個人比較擅長HM,因此文章內(nèi)容主要基于HM進(jìn)行,但是提供的思路基本也適合其它有限元分析軟件。
02 一個重要的問題
如圖L型支架使用高階四面體單元進(jìn)行離散,整體網(wǎng)格尺寸10mm,局部網(wǎng)格尺寸1mm,但是左邊模型使用1.23倍網(wǎng)格過渡(緩慢過渡),右邊使用5倍過渡(快速過渡),現(xiàn)在提取兩組模型在同種工況下的應(yīng)力云圖:
會發(fā)現(xiàn)雖然兩組模型從細(xì)網(wǎng)格→粗網(wǎng)格的過渡系數(shù)不一樣,但是只要保證了局部網(wǎng)格尺寸足夠,貌似最大應(yīng)力并沒受到太大影響,那么自然會想從局部網(wǎng)格→整體還有必要進(jìn)行過渡么?現(xiàn)在提取沿著圓角深度向下的等效應(yīng)力:
藍(lán)色:緩慢過渡 紅色:快速過渡
會發(fā)現(xiàn),緩慢過渡和快速過渡對于沿著應(yīng)力集中斜向下對角線處的應(yīng)力變化相差還是很大的。其實(shí)很好理解:雖然過渡緩慢和過渡快速對全局最大應(yīng)力貌似影響有限,但是局部應(yīng)力集中的地方一般意味著繞著集中區(qū)域周圍的應(yīng)力都存在較大的變動
如果在這些區(qū)域網(wǎng)格尺寸跳動過大就比較難捕捉到這些位置的應(yīng)力變化,有時候甚至?xí)嬖谳^大的偏差,因此個人建議網(wǎng)格從密→疏過渡盡量緩慢。
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CAE前處理 | 網(wǎng)格局部加密
由于前處理部分個人比較擅長HM,因此文章內(nèi)容主要基于HM進(jìn)行,但是提供的思路基本也適合其它有限元分析軟件。
02 一個重要的問題
如圖L型支架使用高階四面體單元進(jìn)行離散,整體網(wǎng)格尺寸10mm,局部網(wǎng)格尺寸1mm,但是左邊模型使用1.23倍網(wǎng)格過渡(緩慢過渡),右邊使用5倍過渡(快速過渡),現(xiàn)在提取兩組模型在同種工況下的應(yīng)力云圖:
會發(fā)現(xiàn)雖然兩組模型從細(xì)網(wǎng)格→粗網(wǎng)格的過渡系數(shù)不一樣,但是只要保證了局部網(wǎng)格尺寸足夠,貌似最大應(yīng)力并沒受到太大影響,那么自然會想從局部網(wǎng)格→整體還有必要進(jìn)行過渡么?現(xiàn)在提取沿著圓角深度向下的等效應(yīng)力:
藍(lán)色:緩慢過渡 紅色:快速過渡
會發(fā)現(xiàn),緩慢過渡和快速過渡對于沿著應(yīng)力集中斜向下對角線處的應(yīng)力變化相差還是很大的。其實(shí)很好理解:雖然過渡緩慢和過渡快速對全局最大應(yīng)力貌似影響有限,但是局部應(yīng)力集中的地方一般意味著繞著集中區(qū)域周圍的應(yīng)力都存在較大的變動
如果在這些區(qū)域網(wǎng)格尺寸跳動過大就比較難捕捉到這些位置的應(yīng)力變化,有時候甚至?xí)嬖谳^大的偏差,因此個人建議網(wǎng)格從密→疏過渡盡量緩慢。
展開 CAE前處理之網(wǎng)格劃分
對于實(shí)體,四面體就不多說了,有些朋友認(rèn)為ansys的完全自動分網(wǎng)技術(shù)非常優(yōu)秀,也有些朋友認(rèn)為還是先生成封閉的三角形面網(wǎng)格然后再自動化分體網(wǎng)格的方式更加能保證質(zhì)量(因?yàn)橹虚g多一個檢查面網(wǎng)格質(zhì)量的步驟)。
我想多強(qiáng)調(diào)一下六面體網(wǎng)格,因?yàn)樵絹碓蕉嗟目蛻粽J(rèn)識到六面體網(wǎng)格的精確性,一般的行規(guī)也是,能用六面體就不用四面體。問題出現(xiàn)了,又有朋友認(rèn)為軟件劃分六面體網(wǎng)格的自動化程度越高越好,但我不這么認(rèn)為。畢竟機(jī)器不能代替人去思考,另外對復(fù)雜模型來說,完全自動劃分幾乎是不可能的,算法不能實(shí)現(xiàn)且不說,即使劃分出來質(zhì)量也沒辦法提。
四、劃分網(wǎng)格的一些原則:
1.計(jì)算精度和計(jì)算耗費(fèi)的平衡原則。并不是節(jié)點(diǎn)越多越好,高密度的網(wǎng)格能帶來計(jì)算精度的提高,但是采用適當(dāng)?shù)膯卧愋筒攀亲钪匾?,比如一塊鋼板,做不同的分析時可能會選擇不同類型的單元,是殼單元還是體單元?如果用體單元,用線性的還是用二次單元,是全積分還是減縮積分(Abaqus),在厚度方向上分布幾層單元才合適?畢竟節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加帶來的是計(jì)算量以平方增長。例如我計(jì)算過的一個鋼板彈簧,涉及接觸問題,采用了六千多個六面體的減縮積分單元,如果用8節(jié)點(diǎn)單元,計(jì)算時間是45分鐘,用20節(jié)點(diǎn)單元,計(jì)算時間是26個小時,精度變化只有0.1%。
2.自動劃分和人工干預(yù)的結(jié)合原則。并不是自動化程度越高越好。這個說法可能會引起歧義,我先解釋一下。什么是自動化程度高?是在復(fù)雜模型上自動生成亂七八糟的單元好呢,還是通過手工干預(yù),合理地利用模型幾何特征來實(shí)現(xiàn)自動劃分好呢?顯然是后者,因?yàn)橛?jì)算機(jī)不會知道哪個圓孔是需要特別關(guān)注因而需要細(xì)化網(wǎng)格的,它也不會知道哪個特征是可以忽略掉的。而通過人工指定就不一樣了。
3.絕對不要認(rèn)為一個模型劃分完網(wǎng)格能計(jì)算通過就萬事大吉了,問題肯定是存在的。CAE的目的是什么?是分析,結(jié)果是否合理,如何跟客戶解釋?
展開 CAE前處理 | 實(shí)體焊縫(嘗鮮)
工具介紹
使用工具:simlab 2020
可能很多人沒有聽說過simlab,但是如果說Altair Hyperworks可能稍微耳熟一點(diǎn),如果還很疑惑,那說Hypermesh很多人應(yīng)該聽說和使用過。
就個人所知,Altair公司在結(jié)構(gòu)建模和分析這塊現(xiàn)在主要有四個平臺,分別是:Hyperworks,simlab,simsolid和solidthinking,它們分別面向不同的使用群體。
而simlab雖然現(xiàn)在貌似推成多物理場平臺,但是前期推出的時候以強(qiáng)大的四面體劃分能力為主,比如下面的發(fā)動機(jī)缸體:
個人使用普通的筆記本電腦,不用進(jìn)行過多的設(shè)置,5分鐘不到就可以得到如下體網(wǎng)格,期間,simlab對于非常細(xì)小雜亂的特征也會自動進(jìn)行修復(fù)(要得到質(zhì)量更好的網(wǎng)格,需要進(jìn)行額外的質(zhì)量管理):
當(dāng)然,除了強(qiáng)大的四面體網(wǎng)格劃分之外,simlab還提供了很多特殊的工程分析建模方法,本文要說的實(shí)體焊縫就是其中的一個功能:
下面就以該模型為例,說明下如何在simlab中創(chuàng)建最基本的實(shí)體焊縫。
流程說明
step1 準(zhǔn)備面網(wǎng)格
首先我們得理解,simlab生成四面體的基本思路是先生成面網(wǎng)格,再生成體網(wǎng)格,因此使用mesh工具直接生成結(jié)構(gòu)的面網(wǎng)格,單元平均尺寸設(shè)置為2mm。
需要注意,這兩個體是完全獨(dú)立的,后續(xù)通過焊接實(shí)體連接,因此不需要通過共節(jié)點(diǎn)來保證連接關(guān)系。
step2 準(zhǔn)備焊線
刪除多余分段,將離散的焊線合并為一條,這樣,我們就可以得到一條完整的焊線(圖中深藍(lán)色線):
展開 CAE前處理 | 轉(zhuǎn)軸類連接
傾斜轉(zhuǎn)軸
上面的示例均為轉(zhuǎn)軸處理全局X方向,如果轉(zhuǎn)軸傾斜應(yīng)該怎么處理達(dá)到如下效果:
由于篇幅影響,這里簡述一下:
①對于使用梁單元釋放方法建立的轉(zhuǎn)動副,梁軸線一直為X軸,所以梁單元不需要額外處理;
②對于使用rbe2,rbe3釋放或者耦合自由度方式建立的轉(zhuǎn)動副,哪里釋放或者耦合就將哪里的節(jié)點(diǎn)自由度轉(zhuǎn)動到局部坐標(biāo)系下釋放;
③對于使用cbush單元建立的轉(zhuǎn)動副,只需要將對應(yīng)的局部坐標(biāo)系賦予給pbush即可。
4、總結(jié)
通過上面的探討,我們了解了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸類結(jié)構(gòu)模擬的基本途徑,以及各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)和注意事項(xiàng):
①rbe2使用起來較為方便,但是一定要注意rbe2操作的是從節(jié)點(diǎn)不是主節(jié)點(diǎn);
②rbe3不像rbe2單元剛性那么大,自由度釋放上相對不容易出錯,但是需要注意rbe3盡量不要和rbe2共同使用,要不然容易兩種單元的主從節(jié)點(diǎn)打架;
③beam單元由于X軸為軸向,所以傾斜轉(zhuǎn)軸不需要調(diào)整,但是需要分辨beam兩端節(jié)點(diǎn),并且不要過度釋放自由度;
④cbush單元可以通過削弱剛度來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)軸模擬,但是注意cbush的rigid不是真的rigid,0不是真的0;
⑤opti求解器中的運(yùn)動副單元不適合在線性分析體系下使用,所以一定得謹(jǐn)慎驗(yàn)證其特點(diǎn)再使用。
文章來源于:仿真求知之路 作者:聰聰
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