佳工机电网 在线工博会 我的佳工网 手机版 English
关键字  
  选择展区 >>
您的位置: 首页 > CAD/CAM/PDM/PLM展区 > CAE/模拟仿真展厅 > 产品库 > 技术论文 > 正文 产品库 会展 人才 帮助 | 注册 登录  
CAE/模拟仿真
 按行业筛选
 按产品筛选
查看本类全部文章
e展厅 产品库 最新动态 技术文章 企业目录 资料下载 视频/样本 反馈/论坛
  技术应用 | 基础知识 | 外刊文摘 | 业内专家 | 文章点评 投稿 发表科技文章 
用MSC.Patran快速建立双轴柔性铰链六面体有限元模型
作者:
欢迎访问e展厅
展厅
2
CAE/模拟仿真展厅
通用有限元分析软件, 结构分析软件, 动力学分析软件, 声学分析软件, 板料冲压成形模拟软件, ...
MSC.Patran是一个集成的并行框架式有限元前后处理及分析仿真系统。在Patran中,可对任意结构的实体模型进行Tet自动划分,而Hex模型的建立却有一定难度。双轴柔性铰链是实际工程应用中的一种典型结构,且往往用于结构的重要部位,因此需进行Hex建模以提高分析精度。由于它具有圆表面相贯特征,进行Hex建模有一定难度,本文将介绍如何对该结构进行六面体快速建模。

一、双轴柔性铰链的合理分块

Patran具有几何模型的直接访问技术,与大多数CAD/CAE软件都可以进行几何沟通。图1是由UG建模后导入Patran的双轴柔性铰链实体模型。


图1 双轴柔性铰链实体模型

不难看出,结构中铰链底座部分的Hex建模难度不大,而前面的双轴柔性部分具有圆表面相贯特征,是Hex建模的关键。综合考虑其结构特点,可将整体划分为三部分,如图2所示。


图2 分块后模型

对于前部,显然应先在区域Ⅰ划分面单元,然后用Patran提供的“Sweep”功能沿X方向生成体单元;同样,中部应先在区域Ⅱ划分面单元,然后沿Y方向“Sweep”生成体单元。由于两部分“Sweep”的方向不同,关键问题就是前部沿X方向生成的体单元如何与中部沿Y方向生成的体单元“对正”。为解决此问题,进一步划分结构,只考虑前部下半部分和中部上半部分划分网格后体单元的“对正”问题,如图3所示。


图3 不同方向的“Sweep”

图3中,前部沿X轴生成体单元时要兼顾到后部的子块以保证“对正”,后部沿Y轴生成体单元时也要兼顾到前部的子块。因此要将图3中的实体再次分块以方便网格划分,如图4所示。


图4 再次分为两个部分

图4中,前后部中间块的底面为面积相等的正方形,这样,只要前部沿X轴与后部沿Y轴“Sweep”的面单元相同,就可实现中间块(相贯特征部分)的“对正”。

二、快速建立六面体有限元模型

1、Hex模型的建立

由于图4中块1沿X轴的两个面分别为柱面和平面,所以必须要使用“Sweep”功能下的“Loft”方法(如图5)生成体单元。先在块1的柱面上划分四边形“Paver”面单元(如图6),然后将该面上的结点投影(“Project”)于块1沿X轴的平面上,在该平面上生成与柱面一一对应的面单元(“Loft”方法必须保证对应两个面上的单元位置协调一致,因此必须进行“Project”)。此时就可将两个面上的面单元通过“Loft”方法生成体单元(如图7)。


图5 选择正确方法


图6 划分柱面


图7 沿X轴投影后的结果

2. 相贯特征部分的单元“对正”

图4中块1的Hex模型建立后,可继续通过“Sweep”功能下的拉伸(“Extrude”)方法生成中间块的Hex模型,面单元选择块1沿X轴向的平面的面单元即可。应注意的是,前部中间块沿X轴“Extrude”的单元层与后部中间块沿Y轴“Extrude”的单元层在长度和数量上均应保持一致,只有这样才能保证前后部分中间块体单元的最终“对正”。

图4中其余相应位置的单元模型可通过块1的移动(“Translate”)、旋转(“Rotate”)和镜像(“Mirror”)方法生成,这里不做介绍。生成关键位置的Hex模型如图8;图4中铰链子块的Hex模型如图9。


图8 关键位置的Hex模型


图9 铰链Hex模型

图9中Hex模型建立后,继续应用上述几种方法就可生成整个铰链的Hex模型。生成模型应经过消除重复结点(“Equivalence”)和验证(“Verify”)后,才可使用。最终模型如图10所示。


图10 最终模型

(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (9/15/2005)
查看更多CAE/模拟仿真相关文章: more
·轮式装载机工作装置的有限元分析 山东大学模具中心 李梦贤 (5/20/2005)
·CAE技术在注塑模具设计中的应用 青岛海尔模具公司 赵西金 刘来英 林琦 (12/4/2004)
·改进的现代货车变速箱锥形滚子轴承装置 Jean-pierre Haeffele (11/27/2004)
·CAE在汽车开发中的应用与实施 newmaker (10/23/2004)
·工程预测焊点疲劳寿命 Peter J.Heyes, Mikael (10/22/2004)
·三维注塑成形模拟系统的研究和应用 张宜生 李德群 周华民 (10/19/2004)
·基于CAE分析的现代设计流程 ANSYS公司成都办事处 雷先华 (10/19/2004)
·铅笔刨面盖模具型芯的设计与加工 叶卫红 吴光明 (8/11/2004)
·货车钩舌强度的数值仿真 谷薇 李志敏 兆文忠 (8/11/2004)
·板料冲压仿真系统设计 华中理工大学 郑莹 董湘怀 李尚健 (7/6/2004)
查看相关文章目录:
·CAD/CAM/PDM/PLM展区 > CAE/模拟仿真展厅 > CAE/模拟仿真文章
文章点评 查看全部点评 投稿 进入贴吧
佳工网友 ooo (Email) 于3/21/2006 8:01:00 PM评论说:
这样划分网格以后在定义特性时很麻烦啊!??一般采用什么方式?


对 CAE/模拟仿真 有何见解?请到 CAE/模拟仿真论坛 畅所欲言吧!


网站简介 | 企业会员服务 | 广告服务 | 服务条款 | English | Showsbee | 会员登录  
© 1999-2024 newmaker.com. 佳工机电网·嘉工科技