hypermesh optistruct靜力應(yīng)力分析的案例
Optistruct做靜力分析，應(yīng)力集中在焊縫處
Optistruct做靜力分析，查看應(yīng)力云圖時，應(yīng)力較大位置集中在焊縫處，零部件上應(yīng)力則較小，不能得到理想的靜力分析結(jié)果。同樣用rigids連接，應(yīng)力則集中在零部件相連位置。請問在施加較大拉力（100000N）時，零部件關(guān)鍵部位用什么連接方式好？得到結(jié)果能合理反映零部件應(yīng)力應(yīng)變情況。
optistruct線性靜力學(xué)分析實例 ￥1
3.在模型瀏覽器中，右鍵選擇創(chuàng)建-load step ，輸入名稱lateral forces，并進(jìn)行載荷步設(shè)置：
將Analysis Type（分析類型）設(shè)置為：Linear Static（線性靜力學(xué)分析）；
SPC(約束條件)設(shè)置為：sps
LOAD(載荷)設(shè)置為：forces，完成載荷步的設(shè)置。
D) 模型提交與計算：
輸出fem求解文檔并提交計算。
E)結(jié)果和后處理：
基于optistruct的結(jié)構(gòu)熱應(yīng)力分析 ￥2
1.打開文件
打開 hypemesh 運(yùn)行文件， 選擇 optistruct 求解器，打開文件 coffee_lid 文件，顯示如圖 。
2。仿真結(jié)果
2.1 變形情況
2.2 受力情況
3.詳細(xì)操作步驟及模型文件見附件。
基于optistruct熱應(yīng)力分析案例-01 ￥15
本案例主要是基于optistruct對充電寶進(jìn)行簡單的熱應(yīng)力分析，涉及到的主要知識點：非線性材料的建立、殼體與電芯的綁定約束創(chuàng)建、溫度載荷的創(chuàng)建、材料熱膨脹系數(shù)創(chuàng)建、熱分析步的創(chuàng)建等。
約束：約束充電寶的底部；
載荷：對電芯施加100攝氏度的溫度載荷。
分析結(jié)果（考慮材料非線性）：
分析結(jié)果（不考慮材料非線性）：
結(jié)論：
1、是否考慮材料非線性對于分析結(jié)果影響較大，考慮材料非線性結(jié)果會相對偏小，因此對于材料特性越接近材料的真實材料曲線其仿真結(jié)果與實際越接近；
2、底部、頂部與側(cè)面接觸部分應(yīng)力較大，這些區(qū)域容易發(fā)生失效破壞，在設(shè)計在過程中要重點關(guān)注。
本案例目的在于學(xué)習(xí)如何在optistruct中做簡單的熱應(yīng)力分析，具體操作及模型文件見收費(fèi)內(nèi)容部分，凡購買本案例的朋友仿真操作實現(xiàn)中有什么問題可私信。
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【OptiStruct要領(lǐng)】應(yīng)力分析設(shè)置與后處理
這需要用戶在HyperMesh進(jìn)行設(shè)置或者直接編輯.fem文件。下面介紹如何通過HyperMesh進(jìn)行角點應(yīng)力輸出的設(shè)置。
1）設(shè)置OptiStruct應(yīng)力輸出
在進(jìn)行線性或非線性應(yīng)力分析時，OptiStruct默認(rèn)會輸出所有單元中心的應(yīng)力。我們也可以在Analysis頁面點擊Control Card按鈕，接著點擊Next按鈕進(jìn)入下一頁。
再接著點擊Global_Output_ Request按鈕進(jìn)入結(jié)果輸出設(shè)置界面，勾選STRESS選項進(jìn)行應(yīng)力輸出的設(shè)置。
上圖中的LOCATION選項采用默認(rèn)值，F(xiàn)ORMAT選擇H3D格式，則在導(dǎo)出的fem文件中會包含下面這行，求解完后單元中心的應(yīng)力結(jié)果會輸出到H3D文件中。
STRESS(H3D,,) = YES
如果想要輸出角點位置的應(yīng)力，可以點擊LOCATION下的按鈕選擇CORNER（見上圖），此時導(dǎo)出的fem文件中會包含下面這行，求解完后單元中心及角點位置的應(yīng)力結(jié)果會輸出到H3D文件中。
STRESS(H3D,CORNER) = YES
注意：如果不需要輸出整個模型的應(yīng)力結(jié)果或者希望減小結(jié)果文件大小，可以使用OPTION中的SID選項，然后點擊黃色的SID按鈕選擇某個單元/節(jié)點的集合。
2）HyperView應(yīng)力后處理
A）導(dǎo)入結(jié)果文件
B）選擇要查看的應(yīng)力及平均方法
注意：只有在前處理建模時選擇輸出了角點應(yīng)力，即求解器輸出了角點應(yīng)力時，上面的”Use corner data”選項才能激活被勾選。
五、算例
接下來我們用一個算例來比較一下不同應(yīng)力和不同云圖的區(qū)別。該算例采用二階四面體單元。
展開 Optistruct 非線性分析-帶初始應(yīng)力的卡-彈簧強(qiáng)度-預(yù)緊力 ￥19.89
Optistruct2020 非線性分析-帶初始應(yīng)力的卡-彈簧強(qiáng)度-預(yù)緊力
分析模型載荷施加步驟
1 施加初始應(yīng)力
2 施加垂向載荷
分析模型截圖如下：
video.mp4
利用Hypermesh和OptiStruct對懸臂梁進(jìn)行直接法瞬態(tài)分析
瞬態(tài)分析中有兩種方法，模態(tài)法和直接法。其中模態(tài)法只能用于線性分析，求解速度快，由于模態(tài)截斷存在微小誤差。直接法可以用于線性和非線性分析，隨著模型自由度的增加，求解復(fù)雜度以幾何級數(shù)增加，求解速度較慢。
在OptiStruct中，線性瞬態(tài)分析直接法采用的是Newmark-β方法，除了求解算法不同外，其與模態(tài)法分析的差別在于阻尼的設(shè)置。
本文所采用的懸臂梁模型示意圖如下：
懸臂梁尺寸為L=1m，W=0.1m，厚度D=0.01m。彈性模量E=210Gpa，泊松比μ=0.3，密度為7850kg/m3。懸臂梁端部豎直受力為10N。
本例所用的HyperWorks版本為2022，在某些界面上有所不同，但是基本上不影響分析設(shè)置。
在Optistruct中用直接法進(jìn)行瞬態(tài)分析的步驟如下：
1. 創(chuàng)建網(wǎng)格模型，并賦予材料、屬性
2. 定義約束SPC load collector并施加約束
3. 定義外力DAREA或強(qiáng)制運(yùn)動SPCD
4. 定義動態(tài)載荷表TABLED1
5. 定義求解過程使用的時間步序列TSTEP
6. 定義瞬態(tài)載荷TLOAD1
7. 定義結(jié)構(gòu)阻尼系數(shù)PARAM,G和PARAM,W3
8. 定義瞬態(tài)分析工況
9. 定義瞬態(tài)響應(yīng)分析的響應(yīng)輸出類型
首先打開Hypermesh，選擇Optistruct模塊，創(chuàng)建懸臂梁網(wǎng)格模型，并賦予對應(yīng)材料和屬性。
把屬性和材料賦予組件。然后創(chuàng)建SPC loadcollector，將懸臂梁左部節(jié)點全約束。
在懸臂梁右側(cè)自由端上方中點施加載荷幅值，約束3方向自由度，取值為-1。
展開 折疊椅hypermesh進(jìn)行六面體網(wǎng)格劃分導(dǎo)入abaqus進(jìn)行靜力學(xué)分析 ￥7.5
針對折疊椅安裝完成后承受60kg垂直靜載荷進(jìn)行有限元分析，通過有限元分析得到折疊椅在該載荷條件下整體應(yīng)力云圖分布及整體變形云圖。
基于Hypermesh前處理與Fluent、Optistruct求解器的流固耦合分析（一）流場計算
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一、概述
隨著計算科學(xué)以及數(shù)值分析方法的不斷發(fā)展，流固耦合或交互作用 （fluid structure coupling 或 fluid structure interaction）研究從 20 世紀(jì) 80 年代以來，受到了世界學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛 關(guān)注。流固耦合問題是流體力學(xué)（Computational Fluid Dynamics，CFD）與固體力學(xué) （Computational Solid Mechanics，CSM）交叉而生成的一門力學(xué)分支，同時也是多學(xué)科或多物理場研究的一個重要分支，它是研究可變形固體在流場作用下的各種行為以及固體變形對流場影響這二者相互作用的一門科學(xué)。了解流固耦合對于許多產(chǎn)品的設(shè)計至關(guān)重要。如果不考慮流體與固體之間的相互影響，則會導(dǎo)致產(chǎn)品性能被過高或過低估計。
流固耦合一般分為單向耦合與雙向耦合。如果結(jié)構(gòu)變形非常小，并且可以認(rèn)為結(jié)構(gòu)的變形幾乎不會對流場的各項參數(shù)產(chǎn)生影響，或產(chǎn)品本身不允許在流體的作用下發(fā)生較大的變形，這種情況下只需要先求解出流體與固體界面上的壓強(qiáng)數(shù)據(jù)，并將壓強(qiáng)數(shù)據(jù)傳導(dǎo)到固體的表面進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)計算。然而，如果結(jié)構(gòu)發(fā)生大變形，流體的速度和壓力場就會因此發(fā)生改變，此時我們需要將其作為雙向耦合問題進(jìn)行多物理場分析：流體流動和壓力場會影響結(jié)構(gòu)變形，而結(jié)構(gòu)變形又反過來影響流體的流動和壓力。實際工況中選擇進(jìn)行單向耦合分析還是雙向耦合分析需要根據(jù)實際產(chǎn)品及作用工況進(jìn)行判斷。
本文將執(zhí)行一個單向流固耦合分析流程，先在Hypermesh前處理器進(jìn)行流體域的建立和CFD網(wǎng)格劃分，然后導(dǎo)入至Fluent求解器進(jìn)行流場計算，得到流體與固體界面的壓強(qiáng)信息，隨后將Fluent中計算得到的壓力信息映射至結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上，并使用Optistruct求解器進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析。
展開 基于Hypermesh前處理與Fluent、Optistruct求解器的流固耦合分析（二）流固耦合
編輯
接下來就是設(shè)置約束并建立載荷步
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編輯
提交計算
計算結(jié)果如下：
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編輯
四、總結(jié)
本次分析完成了用Hypermesh為CFD建立流體域并劃分網(wǎng)格，并導(dǎo)入至fluent進(jìn)行流場計算，然后將fluent里面的壓強(qiáng)結(jié)果映射至OPtistruct的求解模型上，并完成計算。整個過程涉及到幾個軟件間相互導(dǎo)入導(dǎo)出，稍顯麻煩。如果在ansys workbench內(nèi)進(jìn)行這個分析，效率會高很多，軟件內(nèi)部本身便有相關(guān)的載荷傳遞的接口。但該方法的優(yōu)勢在于：
（1）可以直接得到流固之間傳遞的數(shù)據(jù)，并可以很靈活的進(jìn)行修改。
（2）由于Hypermesh強(qiáng)大的前處理能力，當(dāng)結(jié)構(gòu)域的模型非常復(fù)雜時，也可以很方便的進(jìn)行分析計算。
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展開 Hypermesh/Optistruct對車身鈑金件厚度靈敏度分析結(jié)果輸出設(shè)置方法 ￥1
Optistruct對車身鈑金件厚度靈敏度分析結(jié)果輸出設(shè)置方法：靈敏度的輸出結(jié)果有三種形式：1、Sensitivity output in Microsoft Excel SYLK format.生成：slk文件，直接用excel打開就可以看。對應(yīng)的關(guān)鍵字：Sensitivity或者SENSOUT，結(jié)果如下圖。
方法2：結(jié)果形式
方法3：結(jié)果形式
hypermesh optistruct 之 汽車燃油箱濕模態(tài)分析（虛擬質(zhì)量法、流固耦合） ￥10
人懶，不想擼視頻，寫了分析教程PPT，準(zhǔn)備了例子文件及計算結(jié)果，可自行查看。
汽車燃油箱（油箱+油液）濕模態(tài)分析.pptx（教程）
fuel_demo.rar（包含.fem以及.h3d）
不懂可以問
