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登錄多點(diǎn)約束(MPC)的案例
Patran中MPC(多點(diǎn)約束)應(yīng)用
當(dāng)所有的輸入都完成之后,單擊“Apply ”按鈕,就完成了一個(gè)多點(diǎn)約束的建立,屏幕上將以一個(gè)紫紅色的小圓和若干條連接依賴節(jié)點(diǎn)和獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的線段表示出來。
來源:(http://blog.sina.com.cn/s/blog_4cc64cb701000dac.html) - Patran中MPC(多點(diǎn)約束)應(yīng)用_守豬待兔_新浪博客
仿真工程師為什么要在bonded(粘結(jié))連接中使用基于MPC(多點(diǎn)約束)的接觸?
MPC方法具有以下優(yōu)點(diǎn):
? 約束方程消除了接觸面和目標(biāo)面上節(jié)點(diǎn)處的自由度。這減小了問題的規(guī)模,不過你可能需要密切關(guān)注所使用的求解器方法。在使用約束方程時(shí),某些求解器的表現(xiàn)優(yōu)于其他求解器。
? 由于約束方程定義了剛性連接,因此不需要進(jìn)行接觸剛度計(jì)算。
? 同時(shí)考慮了平動(dòng)自由度和轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。
? 由于約束方程基于MPC,因此在大變形分析中它們將被更新。
? MPC 選項(xiàng)也適用于不分離線性接觸。因此,如果你需要一個(gè)真正的粘結(jié)或不分離連接,同時(shí)減少自由度數(shù)量并在大變形中更新,不妨試試MPC粘結(jié)和MPC不分離公式。
展開 CAE黑話:自由度(DOF)/多點(diǎn)約束(MPC)/剛體位移
?? CAE黑話科普:DOF、MPC與剛體位移 (工程師實(shí)戰(zhàn)篇)
CAE新人常聽到的這三個(gè)詞,是理解有限元分析(FEA)約束的核心。
1??
自由度
(
Degree of Freedom
,
DOF
) 節(jié)點(diǎn)能運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立方向。3D結(jié)構(gòu)中,一個(gè)節(jié)點(diǎn)通常有6個(gè)自由度:3個(gè)平動(dòng) (UX, UY, UZ) 和 3個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng) (ROTX, ROTY, ROTZ)。約束 (Boundary Condition) 的本質(zhì)就是限制某些節(jié)點(diǎn)的DOF。DOF過少導(dǎo)致欠約束,計(jì)算報(bào)“奇異”;DOF過多導(dǎo)致過約束,結(jié)果失真。
2??
剛體
位移 (
Rigid Body
Motion, RBM) 模型在不受應(yīng)變的情況下發(fā)生的整體位移。如果在全模型上未施加足夠的位移約束,導(dǎo)致某個(gè)方向的剛體位移未被“鎖住”,求解器就會(huì)報(bào)錯(cuò)。比如:一根沒有固定點(diǎn)的梁,無論給多大的載荷,它都會(huì)發(fā)生無窮大的剛體位移,導(dǎo)致計(jì)算不收斂。
3?? 多點(diǎn)約束 (Multi-Point Constraint,
MPC
) 一種通過數(shù)學(xué)方程定義節(jié)點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)關(guān)系的約束。它不同于直接給節(jié)點(diǎn)設(shè)為0的簡(jiǎn)單約束。
剛性連接 (Rigid Body/RBE2): 一個(gè)從節(jié)點(diǎn)的所有DOF都完全跟隨一個(gè)主節(jié)點(diǎn)。
柔性連接 (Interpolation/RBE3): 將力或力矩分配到多個(gè)從節(jié)點(diǎn)上,不引入剛度,僅傳遞運(yùn)動(dòng)。
常用場(chǎng)景: 螺栓連接、軸承支承、實(shí)體-殼網(wǎng)格過渡、多體裝配。
??技術(shù)鄰-大奎原創(chuàng),禁止搬運(yùn)
展開 案例25-心臟支架模擬
材料參數(shù)
材料參數(shù)如下:
邊界條件和加載:
動(dòng)脈邊界條件
通過設(shè)置CONTA174單元的關(guān)鍵字KEYOPT(2)=2,KEYOPT(4)=1和KEYOPT(12)=5,在動(dòng)脈的近端和遠(yuǎn)端面上施加多點(diǎn)約束(MPC)和分布力約束。MPC的引導(dǎo)點(diǎn)(TARGE170)在所有六個(gè)自由度上均固定,邊界條件允許動(dòng)脈的徑向擴(kuò)張,同時(shí)必須充分限制動(dòng)脈的剛體位移。
支架邊界條件
和動(dòng)脈一樣,也在支架的近端和遠(yuǎn)端面上(CONTA175)施加多點(diǎn)約束(MPC)和分布力約束。MPC的引導(dǎo)點(diǎn)(TARGE170)在所有六個(gè)自由度上均固定。
斑塊壁邊界條件
表面壓力載荷施加在內(nèi)部斑塊壁的所有節(jié)點(diǎn)上,代表第一個(gè)載荷步的球囊膨脹壓力(0.1N/mm^2)和第四個(gè)載荷步的血壓(0.0133N/mm^2)。
分析和結(jié)果控制:
使用考慮大變形效應(yīng)的非線性靜態(tài)分析,接觸參數(shù)優(yōu)化(CNCHECK,AUTO)來實(shí)現(xiàn)整體接觸對(duì)的更好收斂性。
載荷步1:
在第一個(gè)載荷步,對(duì)斑塊內(nèi)壁施加升高的血壓0.1N/mm^2,以引起足夠的徑向壁膨脹為之后的支架植入做準(zhǔn)備。殺死支架接觸單元CONTA174以移除支架的影響,加載步初始子步有20步,最大子步數(shù)為20(NSUBST,20,20),血管成形術(shù)后的動(dòng)脈和支架截面圖如下:
載荷步2和3:
在支架接觸單元重新激活后,載荷步2和3總共使用3個(gè)子步來允許Newton-Raphson殘余項(xiàng)(載荷步1中的非線性膨脹)重新平衡。
載荷步4:
在載荷步4中,血壓斜坡加載到值0.0133N/mm^2,代表平均動(dòng)脈血壓(100mmHg)。在這種下降載荷下,粥狀動(dòng)脈硬化的動(dòng)脈塌陷在支架上。
展開 
以四個(gè)案例來吹A(chǔ)NSYS多點(diǎn)約束(MPC)的強(qiáng)大
MPC方法是指利用接觸單元和技術(shù),由ANSYS根據(jù)接觸運(yùn)動(dòng)自動(dòng)建立約束方程。
采用MPC方法可以定義各種裝配接觸和運(yùn)動(dòng)約束。
采用MPC方法可以實(shí)現(xiàn)不連續(xù)且自由度不協(xié)調(diào)的網(wǎng)格之間的連接、不同單元類型之間的連接等目的。比如說:實(shí)體-實(shí)體裝配;殼-殼裝配;殼-實(shí)體裝配;梁-實(shí)體裝配;梁殼裝配
筆者在日常在做一些有限元分析的時(shí)候,經(jīng)常會(huì)碰到由于面和面或者體和體之間的連接面不一致而導(dǎo)致不能用映射網(wǎng)格,若非要映射網(wǎng)格則需要大量的切分工作,但切分之后線和線的網(wǎng)格數(shù)量是要匹配的,因此對(duì)于網(wǎng)格疏密不同的連接地方很不好處理。比如對(duì)下圖一個(gè)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。(當(dāng)然這里要求六面體網(wǎng)格)
MPC具體用法流程其實(shí)很簡(jiǎn)單,但其功能強(qiáng)大,至于使用流程僅簡(jiǎn)單介紹:(1)定義裝配邊界為接觸單元和目標(biāo)單元,設(shè)置單元的KEYOPT來指定采用MPC的接觸算法,也是通過KEYOPT來指定具體的裝配類型,最常見的就是綁定接觸約束。有需要讀者可以在公眾號(hào)后臺(tái)私信郵箱獲取案例命令流進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。
這里重點(diǎn)給出四個(gè)案例來詳細(xì)說明一下MPC方法的使用和優(yōu)點(diǎn):
案例一:不同單元與網(wǎng)格之間的裝配
案例二:網(wǎng)格疏密不同的變截面懸臂梁
案例三:帶懸臂板的曲殼
案例四:殼與實(shí)體單元裝配
案例一:在復(fù)雜的模型中,經(jīng)常根據(jù)需要采用不同階單元且網(wǎng)格疏密也不同,以便采用較小的求解花費(fèi)而獲得滿意的結(jié)果。雖然將幾何切分,采用不同的單元類型和網(wǎng)格尺寸來控制,也可以達(dá)到目的,但采用MPC方法會(huì)更加方便。
展開 如何用ANSYS_WB做一桿斯諾克,采用顯示動(dòng)力學(xué)模塊計(jì)算臺(tái)球碰撞問題,私信郵箱獲取計(jì)算文件。
以多案例來吹A(chǔ)NSYS多點(diǎn)約束(MPC)的強(qiáng)大
桁架單元與實(shí)體單元MPC約束
各位大佬好,我建了一個(gè)模型,拉索牽引水管的模型,拉索建立的桁架單元,水管建立的實(shí)體單元,兩者通過MPC的PIN約束,控制點(diǎn)選取桁架單元端點(diǎn),從節(jié)點(diǎn)選擇水管的一端上端面。提交作業(yè)時(shí),報(bào)錯(cuò)顯示桁架單元已經(jīng)被其他方程消除了 MPC,剛體,運(yùn)動(dòng)耦合約束。
所以我想請(qǐng)教一下大神們,那我要在實(shí)體和桁架單元間 施加pPIN約束要怎么做???
DAT文件報(bào)錯(cuò)如下:
***ERROR: DEGREE OF FREEDOM 2 DOES NOT EXIST FOR NODE 7720 INSTANCE
LASUOFENXI-1-1. IT HAS ALREADY BEEN ELIMINATED BY ANOTHER EQUATION,
MPC, RIGID BODY, KINEMATIC COUPLING CONSTRAINT, TIE CONSTRAINT OR
EMBEDDED ELEMENT CONSTRAINT. THE REQUIRED MPC (TYPE PIN) CANNOT BE
FORMED.
***ERROR: DEGREE OF FREEDOM 3 DOES NOT EXIST FOR NODE 7720 INSTANCE
LASUOFENXI-1-1.
展開 有關(guān)MPC約束的資料
此為MPC約束的有關(guān)資料,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助
RBEs and MPCs in MSC.Nastran2.part1.rar
RBEs and MPCs in MSC.Nastran2.part2.rar
RBEs and MPCs in MSC.Nastran2.part3.rar
RBEs and MPCs in MSC.Nastran2.part4.rar
ABAQUS-MPC各種約束搞清楚了嗎?
很多時(shí)候,在處理復(fù)雜裝配體的時(shí)候,我們都用到MPC和Coupling。那么這么多種約束各適用于什么情況,對(duì)于承載又有什么區(qū)別呢?今天就用一個(gè)shell單元的簡(jiǎn)單案列和大家一起探討一下。
圖1 三維模型
如圖一的T形連接件,通常實(shí)際工程結(jié)構(gòu)是焊接件,但在有限元分析中,我們?nèi)绾翁幚磉@種連接呢?通常我們會(huì)用共節(jié)點(diǎn)來處理,共節(jié)點(diǎn)把兩部分當(dāng)成一個(gè)部件,可以考慮連接處的變形。但也有時(shí)候,要實(shí)現(xiàn)共節(jié)點(diǎn),需要較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行前處理,因此考慮用MPC來進(jìn)行連接。今天對(duì)于這個(gè)薄壁件(壁厚1mm),我建立6個(gè)模型分別是:1 共節(jié)點(diǎn)2kinematic coupling 3MPC BEAM 4MPC Link 5 MPC Tie 6 MPC Pin ,分別用7種方式處理這個(gè)連接,每個(gè)模型建立三個(gè)分析步,第一個(gè)分析步施加拉伸載荷,第二個(gè)分析步施加豎向載荷產(chǎn)生彎矩,第三個(gè)分析步施加扭轉(zhuǎn)載荷,如圖二所示。
圖2 三種載荷工況
結(jié)果分析
求解過程中,使用MPC-Pin和MPC-Link的兩個(gè)模型算到第二步(彎曲載荷)時(shí)第一個(gè)增量步不收斂,其余模型順利計(jì)算完成。究其原因,我們知道桿單元是不能承受彎曲載荷的,這里的Link便是將兩節(jié)點(diǎn)使用剛性桿單元連起來,而Pin是將兩節(jié)點(diǎn)的三個(gè)平移自由度綁定到一起,也不能承受彎曲載荷。同樣扭矩載荷也是不收斂的。
展開 《Patran從入門到精通》
(MPC)
3.5 對(duì)節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)格或多點(diǎn)約束進(jìn)行修改(Modify)
3.5.1 編輯修改網(wǎng)格(Mesh)
3.5.2 編輯修改單元(Element)
3.5.3 編輯修改梁/桿單元(Bar)
3.5.4 編輯修改三角形單元(Tria)
3.5.5 編輯修改四邊形單元(Quad)
3.5.6 編輯修改四面體單元(Tet)
3.5.7 編輯修改節(jié)點(diǎn)( Node)
3.5.8 編輯修改網(wǎng)格種于(Mesh Seed)
3.5.9 編輯修改多點(diǎn)約束(MPC)
3.6 對(duì)模型進(jìn)行檢查(Verify、Equivalence)
3.6.1 模型檢查(Verify)
3.6.2 消除重復(fù)節(jié)點(diǎn)(Equivalence)
3.7 其他操作(Renuboer、Associate、Disassociate、Optimize、Show、Delete)
3.7.1 重新標(biāo)號(hào)(Renumber)
3.7.2 聯(lián)結(jié)(Associate)
3.7.3 反聯(lián)結(jié)(Disassoclate)
3.7.4 優(yōu)化(Optimize)
3.7.5 顯示信息(Show)
3.7.6 刪除(Delete)
3.8 網(wǎng)格劃分示例
3.9 本章小結(jié)
第4章 有限元模型的載荷及邊界條件(Loads/BCs)
4.1 Loads/BCs介紹
4.2 施加邊界條件(Create)
4.3 顯示及檢查邊界條件(Show Tabular、Plot Contours、Plot Markers)
4.3.1 以表格方式顯示邊界條件(Show Tabular)
4.3.2 以云紋圖方式顯示邊界條件(Plot Contours)
4.3.3 以圖符形式顯示邊界條件(Plot Markers)
4.4 修改及刪除邊界條件(Modify、Delete)
4.4.1 修改邊界條件(Modify)
4.4.2 刪除邊界條件(Delete)
4.5
展開 施加載荷和約束時(shí),支持多點(diǎn)選擇!Simright 2018.1.26更新
更新語錄
本周新增“施加載荷和約束時(shí),支持多點(diǎn)選擇”等功能,共有12項(xiàng)新功能和改進(jìn)上線,歡迎大家體驗(yàn),多提建議!希望大家支持云端CAE,支持Simright!
www.simright.com
2018.1.19-2018.1.26
Simulator (在線仿真計(jì)算軟件)
1.新功能:施加載荷和約束時(shí),支持多點(diǎn)選擇。
2.改進(jìn):改進(jìn)工作區(qū)域的標(biāo)尺顯示。
3.修復(fù):打開已存在的項(xiàng)目,求解時(shí)未顯示狀態(tài)欄任務(wù)條。
4.修復(fù):法向點(diǎn)載荷對(duì)話框中,單位的按鈕過長(zhǎng)。
Toptimizer(在線拓?fù)鋬?yōu)化軟件)
1.新功能:施加載荷和約束時(shí),支持多點(diǎn)選擇。
2.改進(jìn):改進(jìn)工作區(qū)域的標(biāo)尺顯示。
3.修復(fù):法向點(diǎn)載荷對(duì)話框中,單位的按鈕過長(zhǎng)。
WebMesher (在線前處理軟件)
1.新功能:施加載荷和約束時(shí),支持多點(diǎn)選擇。
2.新功能:支持導(dǎo)出Code-aster格式。
3.改進(jìn):改進(jìn)工作區(qū)域的標(biāo)尺顯示。4修復(fù):法向點(diǎn)載荷對(duì)話框中,單位的按鈕過長(zhǎng)。
CAE Converter(在線CAE模型轉(zhuǎn)換軟件)
1.新功能:支持轉(zhuǎn)Code-aster格式。
Viewer(在線CAD/CAE模型查看軟件)
1.改進(jìn):改進(jìn)工作區(qū)域的標(biāo)尺顯示。
⊙還有更多新功能等您來體驗(yàn),歡迎大家留言給我們提出寶貴建議
⊙歡迎加入Simright QQ群:576512506
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近期熱門:
新APP:全球首款在線的有限元前處理軟件發(fā)布!Simright 2018.1.19更新
新功能:組裝模型支持部件“排除”功能!
展開 
MSC.SimOffice-V2005新功能簡(jiǎn)介
數(shù)值方法增強(qiáng),自動(dòng)部件模態(tài)綜合法(ACMS)得到增強(qiáng),新增加矩陣域自動(dòng)部件模態(tài)綜合法(MDACMS),此法基于自由度計(jì)算,與在已有的幾何域自動(dòng)部件模態(tài)綜合法(GDACMS)相比計(jì)算速度更快,而且模型越復(fù)雜,計(jì)算效率提升越明顯;可應(yīng)用于模態(tài)分析,頻響分析及優(yōu)化分析,對(duì)于多點(diǎn)約束(MPC)多的情況下計(jì)算效率更高。 動(dòng)力學(xué)的增強(qiáng),2005版在強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)分析可設(shè)置初始位移、初始速度,性能大大提高;在直接頻率和模態(tài)頻率響應(yīng)及優(yōu)化分析,可以設(shè)置多邊界條件;在執(zhí)行控制中, 新增了模態(tài)輸出(MODESELECT)選項(xiàng),可以根據(jù)模態(tài)有效質(zhì)量(MEFFMFRA)選擇模態(tài)輸出。 轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué),MSC.Nastran的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)提供給用戶對(duì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析。可以進(jìn)行頻響分析(直接法與模態(tài)法),復(fù)模態(tài)(直接法與模態(tài)法),靜態(tài),非線性瞬態(tài)與線性瞬態(tài)分析,以滿足設(shè)計(jì)上的需求。頻響分析用來分析轉(zhuǎn)子—支承系統(tǒng)受到任意激勵(lì)的響應(yīng),既可計(jì)算與轉(zhuǎn)速無關(guān)的外部激勵(lì)的響應(yīng),也可計(jì)算由于轉(zhuǎn)子不平衡或其他與轉(zhuǎn)速相關(guān)激勵(lì)所產(chǎn)生的響應(yīng)。復(fù)模態(tài)分析可計(jì)算渦動(dòng)頻率與臨界轉(zhuǎn)速,渦動(dòng)模態(tài)是轉(zhuǎn)子—支承系統(tǒng)在轉(zhuǎn)子以某一特定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)情況下的模態(tài)。臨界轉(zhuǎn)速是與轉(zhuǎn)速相一致時(shí)的渦動(dòng)頻率,是影響轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)最重要的指標(biāo)。靜態(tài)分析用來分析由于偏斜等因素造成的載荷影響,避免轉(zhuǎn)子葉片與機(jī)匣或其它定子部分的摩擦。直接線性或非線性瞬態(tài)分析可進(jìn)行轉(zhuǎn)子葉片的動(dòng)力學(xué)仿真,保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,及避免振動(dòng)超限。MSC.Nastran2005的轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)分析功能得到很大提高,擠壓油膜模型被成功的引入,可以模擬滑動(dòng)軸承、擠壓油膜。 優(yōu)化分析,MSC.Nastran的SOL 200具有優(yōu)化設(shè)計(jì)功能,可以在同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)的靜力、模態(tài)、屈曲、瞬態(tài)響應(yīng)、頻率響應(yīng)、空氣彈性和顫振分析時(shí),針對(duì)一定的優(yōu)化目標(biāo)和限制條件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
展開 EADS采用Abaqus FEA推動(dòng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展
在一側(cè),鉚釘固定在復(fù)合材料襟翼蒙皮上,另一側(cè)其采用多點(diǎn)約束(MPC)固定,從而可在不同的蒙皮厚度上分配負(fù)載。分析得到的連接載荷用來計(jì)算蒙皮擠壓實(shí)效和鉚釘斷裂的安全系數(shù)。
為了完成LIR分析,EADS團(tuán)隊(duì)還使用Abaqus隱式求解器和后處理法計(jì)算了一些載荷工況。在上述情境中,襟翼固定在賦予梁?jiǎn)卧倪吔缣帲瑏砟M試驗(yàn)?zāi)P蜅l件下在端部約束3個(gè)平移自由度。對(duì)于某些載荷工況,外側(cè)端的梁?jiǎn)卧粚?duì)稱平移,在襟翼上產(chǎn)生了額外的扭力。該分析獲得了層內(nèi)失效(在復(fù)合材料鋪層中)和層間實(shí)效(鋪層間)以及鉚釘及吊耳負(fù)載結(jié)果。
復(fù)合材料分析的積極結(jié)果
如果復(fù)合材料對(duì)設(shè)計(jì)未來更環(huán)保、更清潔的可持續(xù)性航空器非常重要,其具有更輕的重量、更高的燃料效率以及更少的排量,那么EADS合材料分析的結(jié)果就對(duì)各方面產(chǎn)生了積極的影響。對(duì)于LIR而言,面內(nèi)及橫向應(yīng)力分量在新型復(fù)合材料設(shè)計(jì)容限之內(nèi)(見圖3);對(duì)于所有鉚釘而言,連接LIR與周邊結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度性能系數(shù)都已達(dá)標(biāo)或超額達(dá)標(biāo);而對(duì)于復(fù)合材料吊耳而言,性能也在行業(yè)安全規(guī)范范圍之內(nèi)(見圖4)。
ADS希望在航空器設(shè)計(jì)中整合更多的復(fù)合材料結(jié)構(gòu),因此毫無疑問,Innovation Works Lightweight Design團(tuán)隊(duì)將忙于開展一系列FEA項(xiàng)目。在設(shè)計(jì)工程師和FEA軟件開發(fā)人員合作應(yīng)對(duì)分析挑戰(zhàn)之際,復(fù)合材料也勢(shì)必將成為更環(huán)保新型航空器的重要組成部分。相信在不久的將來您將登上這樣的航班。(轉(zhuǎn))
展開 心血管支架移植模擬分析(ANSYS_APDL命令流)
=========================================================
邊界&載荷條件
動(dòng)脈的左端面和右端面采用多點(diǎn)約束(MPC)將作用在端面上的位移載荷約束分布到接觸節(jié)點(diǎn)處,這里位移約束為0。(這里讀者可以嘗試對(duì)比用這種MPC技術(shù)對(duì)左右端面節(jié)點(diǎn)進(jìn)行約束和直接將左右端面節(jié)點(diǎn)自由度固定兩種方式的計(jì)算結(jié)果的不同。多點(diǎn)約束應(yīng)用非常廣泛,讀者可以參考資料自行學(xué)習(xí))
此外,支架的左右端面的節(jié)點(diǎn)約束與動(dòng)脈左右端面的節(jié)點(diǎn)約束相同。
求解設(shè)置
非線性靜態(tài)計(jì)算,計(jì)算過程中接觸參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化以更好的收斂。
antype,0 !靜態(tài)計(jì)算
nlgeom,on !非線性開
cncheck,auto !接觸參數(shù)自動(dòng)優(yōu)化
載荷步預(yù)覽:
載荷步1:
載荷步1模擬動(dòng)脈血管充壓膨脹,以防止支架。此時(shí),支架模型單元(被殺死)不起作用,即利用單元生死技術(shù)。
ekill,contact2 !殺死支架-硬化阻塞斑塊接觸單元,支架單元被自動(dòng)忽略
載荷步2,3:
充壓(載荷步1)后激活支架-硬化阻塞斑塊接觸單元,添加支架后血管會(huì)自動(dòng)平衡。
載荷步4:
釋壓后,血管內(nèi)只有血壓作用,此時(shí)硬化阻塞斑塊接觸單元被支架支撐,即血管被撐開以通流。這里的非線性計(jì)算中采用了基于能力損耗的的穩(wěn)定性算法以提高收斂。
stab,const,energy,0.1 !應(yīng)用穩(wěn)定性算法,提高收斂
資料參考
[1] Lally, C., Dolan, F, & Pendergrast, P. J. (2005).
展開 案例24-充氣滾動(dòng)輪胎的靜水壓流體分析
下例展示了如何用REINF256單元建模:
輪胎邊沿部分建模:
輪胎邊緣通過使用多點(diǎn)約束(MPC)算法(剛性約束)定義為剛體,如下圖所示:
在邊沿節(jié)點(diǎn)上使用節(jié)點(diǎn)-面接觸單元CONTA175,目標(biāo)單元TARGE170用于定義在輪胎中心的引導(dǎo)點(diǎn)。下面展示了如何建模邊沿:
建模輪胎與路面的接觸:
輪胎表面與路面的接觸部分用CONTA174單元,路面建模為剛性目標(biāo)面(TSHAP,QUAD),為接觸單元指定沖擊約束(KEYOPT(7)=4)。
材料屬性:
輪胎橡膠采用超彈性材料,空氣采用不可壓縮氣體材料模型,鋼作為加固材料。
邊界條件和加載:
因?yàn)樵搯栴}有五個(gè)加載步,所以要在每個(gè)加載步中施加不同的邊界條件。
載荷步1:
約束代表車軸重心的引導(dǎo)點(diǎn),為模擬車輛質(zhì)量,施加1ton的重力載荷,壓力節(jié)點(diǎn)的初始溫度為20℃。
載荷步2:
為將輪胎充氣,在壓力節(jié)點(diǎn)通過施加一個(gè)壓力邊界條件(36psi/0.2482128n/mm^2的靜水壓力)約束住。約束等效于在下方的固體表面上施加表面載荷。
載荷步3:
通過指定引導(dǎo)點(diǎn)的位移邊界條件,使輪胎向下移動(dòng)并與路面接觸。
載荷步4:
移除所有的壓力和位移邊界條件。
載荷步5:
在引導(dǎo)點(diǎn)施加一個(gè)加速度邊界條件。
分析和結(jié)果控制:
做一個(gè)使用HHT時(shí)間積分法的非線性瞬態(tài)分析,載荷步1-4為靜態(tài)分析,在載荷步5中包含瞬態(tài)效應(yīng)。
結(jié)果和討論:
時(shí)間歷程響應(yīng)顯示了每個(gè)載荷步中輪胎內(nèi)部的空氣壓力、體積、密度和質(zhì)量。
將通過靜水壓力單元HSFLD242模擬空氣得到的結(jié)果與解析結(jié)果做對(duì)比。
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