CAE分析流程一、3D建模:在三维模型在装配车架上零部件。
二、抽取中面:在CATIA中,对车架纵梁、纵梁加强板、横梁及横梁连接板等车架系统本体的零部件进行抽取中面;板簧支座、油箱托架、电瓶框、尿素罐支架等保留3D模型。
(保存为.stp格式或者直接使用.CATProduct格式)三、划分网格:1、在Hypermesh中打开3D模型,对components中的名字重新命名,方便查找对应的零部件。
2、对车架上的孔进行优化处理。
(更优网格质量)autocleanup3、对components进行2D网格划分。
(横梁为例)2D automesh选中要划分网格的components(shift+鼠标左键框选)mesh,完成后return elem cleanup清除坏的网格(shift+鼠标左键框选),完成后return qualityindex 检测网格质量同时手动优化网格,直至failed趋近于0效果4、对components进行3D网格划分。
(板簧支架为例)3D tetramesh选中要划分网格的components(shift+鼠标左键框选)Volum tetra 选中solids(shift+鼠标左键框选),mesh完成后return注:在网格划分中,最好使要划分网格的components置于当前。
在components 中右键,选择make current。
这个方便之后的材料及属性赋值。
四、铆钉(螺栓)的虚拟刚性连接1、在components中新建一个集合如maoding。
创建铆钉连接时候,把它置为当前。
清除网格手动清除,Create。
2、车架纵梁、加强板、横梁连接板等连接2.1 孔位对应连接connectors bolt Create设置情况:type—bolt(washer 1) 带弹垫螺栓连接fe file—,基本不用动。
Prop file—在安装文件下找到connectors文件夹,找到prop_hinge.tcl文件对节点设置:下图1—location—nodes 选中节点2—connect what—comps 节点所在的components3—num layers—total(2,3,4……)连接几层板的意思4—tolerance 容差一般100(大一点的值)5—hole diameter—max 孔的直径最大值,一般选取100(怕溢出)123452.2 孔位没有对应或者没有孔的连接(联接角铁与底架)1D rigids independent—calculate node,dependent—Create注:选择的点要在要连接的components上(shift+左键)选中的多余的点删掉(shift+右键)2.3 按照以上两个流程把车架上面的所有零部件连接在一起,形成RBE2单元。
2.4 车厢与车架之间的连接使用gap单元。
在车架CAE计算中添加Gap单元的方法(1).d五、材料、属性及赋值1、材料material选择name—材料命名,type—ALL,card image—MAT1 Create/edit E弹性模量、NU泊松比、RHO密度return2、属性property2.1 2D属性选择property prop name—属性命名,type—2D,card image—PSHELL,material 选择上面建立的材料Create/edit 厚度return2.2 3D属性选择property prop name—属性命名,type—3D,card image—PSOLID,material 选择上面建立的材料edit3、赋值(将材料,厚度的值分别赋予车架上面的所有零部件)选择components comps—零部件,property—选择上面建好的属性注:1、2D、3D赋值是一样的,只是2D、3D的属性卡片不一样。
2、车架纵梁、横梁及其他零部件应建立对应的属性卡片,便于赋值。
六、虚拟弹簧建立1、新建一个components,如xuni,置当前,存放虚拟弹簧。
2、建立板簧座上RBE2单元rigids (选择板簧圆销孔里面的点,然后by face)Create RBE2单元利用相同的方法在另外一个板簧支座上面建立RBE2单元。
3、建立nodestool translate nodes(duplicate复制)竖直方向上移20同样的方法建立另外一个node。
4、中点nodeGeom distance,测量上述两个node的距离nodes (duplicate复制),把纵向坐标较小的那个node复制平移到另外有一个node下方。
Geom distance 选择两点,nodes between,translate,中点向下移动100,为nodeX。
5、建立虚拟弹簧5.1 建立CBUSHProperty type—Springs_Gaps,card image—PBUSH,material选择上述材料,设置K1,K2,K3……K6的值(根据悬架系统提供的数据)K1=K2=1000,K3=刚度/2,K4=K5=K6=37000001D Springs CBUSH,Property—选择前面建立的,elem types—CBUSH 按上述方法建立另一个板簧的虚拟,生成CBUSH。
5.2 虚拟板簧连接5.2.1没有副簧情况下1D independent—node-选择之前建好的nodeX,nodes-选择CBUSH下面的两个node Create,形成RBE2单元。
5.2.2 有副簧情况下1)建立PGAPProperty type—Springs_Gaps,card image—PGAP,material选择上述材料Create/edit ,去掉勾,设置KA的值(根据悬架系统提供的数据/2),U0=56 Return2)利用上面建立两个nodes的方法,新建两个nodestranslate nodes(duplicate),纵向偏移20,生成两个点node1,2 Geom ,测量两点距离,使得两个点在同一水平线上竖直方向复制两个nodes,node3,4,距离203)RBE2单元1D rigids —选择node1,2,nodes—分别对应副簧上面的点4)PGAP1D gaps —前面新建的PGAP,elem type—默认from node—选择node3,4,to node—选择node 1,24)主簧和副簧虚拟弹簧建立1D node—选择中点nodeX,nodes—选择node1,2,3,4 虚拟弹簧建好5.3 弹簧卡片建立Card edit —spring,type—CBUSH,elems—选择之前建立的CBUSH,edit CID=0(注意elems只选择CBUSH,PGAP不选)5.4 虚拟桥Beam建立在新建完成车架左/右两侧的虚拟弹簧后,就要建立它们之间的连接Beam。
1D HyperBeam —solid circle Create 左侧可以设置R的大小Property type—ALL,card image—PBAR,选中材料,Beamsection选择刚建好的Beam 1D—bars node分别选择车架左/右板簧中点RBE2单元,property 选择刚建好的属性,elems type—CBEAM在select from list中选择3D element representation,检查CBEAM是否已经完成赋值。
七、载荷加载1.RBE3单元建立对驾驶室悬置、发动机悬置、变速箱支架、尿素罐支架(后处理器支架)、油箱托架、电瓶支架、车厢等装在车架上面的零部件,需建立RBE3单元,然后进行载荷加载。
创建RBE3单元之前,新建一个components存放并置于当前。
1.1 创建node(最好是质心所在的点)1D—rbe3 node—创建的node,nodes —受力的节点1.2 某种驾驶室悬置—插销式受力的情况1D —rbe3 dependent —calculate node ,nodes —选中圆销中的点,by face2、施加载荷在创建完成所有RBE3单元后,就要给每个RBE3单元施加载荷。
2.1 创建motaiLoad collectors loadcol name —名称,card image —EIGEL V1,V2,ND 值设置。
node nodes注:设置模态这个,通过计算模态,可以检查每个步骤是否有问题。
2.2 创建wanqu2.3 创建0.2zhidong2.4 创建0.2zhuanxiang2.5 sum-wanquS—合力的倍数,S1(1)—弯曲力的倍数,L1(1)—wanqu2.6 sum—0.2zhidongwanqu 0.2zhidong2.7 sum —0.6zhidong2.8 sum —0.2zhuanxiang2.9 sum —0.4zhuanxiang2.10 sum —pingdiqidongsum —wanquwanqu sum —0.2zhidongwanqu+0.2zhidong sum —0.6zhidongwanqu+3X 0.2zhidong sum —0.2zhuanxiangwanqu+0.2zhuanxiang sum —0.4zhuanxiangwanqu+2X 0.2zhuanxiang sum —pingdiqidongwanqu+(-1.5)X 0.2zhidong 对于力的加载,主要是wanqu 、0.2 zhidong 、0.2zhuanxiang 这三个力的加载,加载力时需要置当前。
wanqu 是在RBE3节点上施加竖直向下(-Z 方向)力,即电瓶、油箱、驾驶室、储气筒、发动机+变速器、载货等产生的重力。
wanqu0.2zhidong3倍wanqu0.2zhuanxiangwanqu0.2zhuanxiang2倍wanqu-1.5倍0.2zhidong0.2zhidong是0.2倍重力的水平向前(-X方向)制动冲击力。
0.2zhuanxiang是0.2倍重力的水平向右(Y方向)离心力。
2.3 加载步骤Analysis—forces —RBE3单元,选择力的方向八、约束建立1、约束种类SPC—wanqu(弯曲)SPC—zhidong(制动)SPC—zhuanxiang(转向)SPC—zuoqianniu(左前扭)SPC—zuohouniu(左后扭)(SPC—zuozhongniu(左中扭)——双前桥)SPC—pingdiqidong(平地启动)约束类型前轴后轴SPC—wanqu 左123 23右13 3SPC—zhidong 左123 123 右13 13SPC—zhuanxiang 左 3 13 右23 123SPC—zuoqianniu 左123(dof3=200)23 右13 3SPC—zuohouniu 左123 23(dof3=200)右13 3SPC—pingdiqidong 左 3 123 右23 13Analysis—node—板簧的RBE2单元,dof1……6是六个自由度九、工况loadsteps建立1、motai工况Analysis—loadsteps ,勾选METHOD(STRUCT)选择motai2、wanqu工况名称对应,type选择linear static,SPC选择对应的约束,LOAD选择对应的载荷。