LMSVirtualLab学习心得之刚柔耦合分析详细流程.docx

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LMSVirtualLab学习心得之刚柔耦合分析详细流程

刚柔耦合分析详细流程

主要内容:

1)零件重新网格划分;

2)材料和属性的设置;

3)刚体的替代;

4)RigidSpider的建立;

5)柔性体以satellite

Craig-Bampton模态计算;

为例,刚体模型建立完毕,进行计算,保存为satellite.CATAnalysis

NodesandElement?

bafeactuator(baseactuatorl)

Constrarnts

Jofnts

Conditions

[扇LinksManag^Ll.-iAnalysrsModel

"+SubMeehani&ms

"塞Firnc.恥nComparisonDF&playE-

韋描yoks_rigld(ydk

i

fltrefLbrackCfit_refl_brack-1)

+解Data

将需设置成柔性体的零件在新窗口打开,此时默认进入几何设计模块(Geometry)。

xy平面

―:

寒迟千面

-虫不平面

卜莊砂几何住、鳗.1冋医1F:

呈.:

平面一1

进入网格划分模块:

开始->Meshing->CADmeshing模块,对零件进行网格划分。

一般先进行surfacemesh(点击Advaneedsurfacemesher,选择零件),然后进行3D网格划分(点击Tetrahedron,选择面网格),采用四面体进行填充。

此时,必须将Surface网格

Deaetivate(在特征树中选择AdvaneedSurfacemesh,右键单击,选择Deactivate),因为分析中用不到2D网格,激活的2D网格由于缺少材料属性会使模态计算失败,切勿忘

记。

 

RigidSpFderbyPfckfi

*

重新如l^jHWe/Show寄屣性

I图OpenSub-Tr-ee

RigidSpiderby

(ID

Del

AdvancedSurfaceMesh.l

Alt+Enter

/一、

jniterfaceSetl(jrok.e_rfgf-

DataSources

M

IRemoveMesh

1UpdateMesh

1()Activ^te/Deactivale

:

匚l]ShrinkElements

2导Hide/ShowMe^h

CreateGroup

 

进入Structure->FiniteElementAnalysisPre/Post->Materials&Properties,进行零件材料和网格属性的设置:

新建一个IsotropicMaterial,设置杨氏模量、泊松比和密度等基本参

数;新建一个SolidProperty,ApplicationRegion选择该3D网格何在特征树中选择TetrahedronFillerMesh),Material选择刚才建立的IsotropicMaterial。

Material:

|NewisotropicMaterial*I

ShowMoreParameters

保存该分析为Flex.CATAnalysis

不要关闭Flex.CATAnalysiS最小化即可),进入satellite.CATAnalysis分析文件,用上面柔性体分析文件替换刚体:

选择要被替换的刚体,右键单击,选择:

显示->Flex->Make

FlexiblewithExistingData,在弹出的对话框中选择Flex.CATAnalysis^件,此时该刚体被

回到Flex.CATAnalysis分析文件,此时,特征树里多了MontionlnterfaceSets.1,说明与刚体分析文件satellite.CATAnalysis关联成功。

进入柔性体设计模块:

开始->Motion->FlexibleBodyDesign,进行RigidSpider的创建,计算零件的Craig-Bampton模态。

Craig-Bampton模态是一种约束界面模态,需要根据零件在整个装配体中与运动副以及其他构件的关系

进行约束的施加(这里可以看出前面关联的重要性),即RigidSpider(蜘蛛网格)的创建。

在弹出的RigidSpiderbyPicking.1对话框中,Support/NodeID选择孔中心处坐标系的原点,Nodelist分别拾取孔网格的所有节点。

双击InterfaceSet.1下的Node.1(RevoluteJoint.1,Undefined),点击应用(update也可以),

此时,Undefined变为关联的节点号。

InterfaceSet.l(yoke_rigid(yoke_ngid.L))

NodeA(RevoluteJoint.l;19)

Node.2(RevoluteJoint.2,107)

新建一个NastranCraig-BamptomSolutionSet,选择RefereneetheDefinedConstraintSet,在特征树中,选择InterfaeeSet.1,点击确定。

!

*

uUunlnt-erTaceSet-iJ

双击NastranCraig-BamptomSolution.1,进行ModesDefinition,主要是设置计算模态的

阶数以及起止频率,完毕后进行计算。

So-luliori|||Psrawl»i1i|X曲ub「i射|HI酣|Cardi

3曲5Njme

N豊Nairbr-DnCraig-BampbonSc^uIjor丄

£alutk

#NormalModes(SOLIDS-LancE&jj

ListFrequencies查看模态计算结果。

新建一个ModeSet,双击DataSource,设置Data

Source为NastranCraig-BamptomSolution.1,双击ModeSetEdition.1进行设置:

设置viscousDamping(粘性阻尼),选择前10阶模态(按住Ctrl可以多选),点击EditModes下的EditValue,输入0.5;Deactivate一些对计算结果精度影响不大的高阶模态,以提高计算效率,本例只激活前10阶模态,选择第11阶后的模态,点击Deactivate。

回到satellite.CATAnalysis,双击Flexiblity丄MSDynBodyFromExisting2,选择SolutionSet为ModeSet.1,进行刚柔耦合计算。

lAnalysisM&dtel

■■

:

-.^NodesandElements

产Bodres,

卜齐ttaseactuaror(baseactuatanl)

yoke_rigfd

■@:

CenterOfGra^ty-yoke_rlgr(lfyoke.rfgld-l)

■猿1HfidbFlily^LhdlSDynBcdyFirDrnExisling.2(NastranCrafg-BamptonSdutfond)

'齐flt_refl_brack(flt_refl_brack.l)

Consents

Joint&

*SubMechan'srrrs

^NFunctfonComparisonDisplays

计算完毕后右键单击FlexibleAnimation,选择Stress,双击Stressfulltensorcomponent,Type选择Fringe(边缘),Criteria选择Vonmises。

点击Animate,选择SolutionSet,观看动画。

卜離Fleitjbilily.LMSDynBod^Froin£M5l:

ings2(ModeSetl)

InterfaceSet.l(yoke_rigid(yoke_r

FletfbleAnFmatfon(yoke.rigfd(yok

StressVonCcenterofmlbe

Occi,r,r*ance7NmJ

"1g+niifiA+nnai耐50

I%+rm

I77?

P+nn

Rftp+nn

I?

S7p+mU9e+00qg?

□inRnuniiaru-jr&ke_rFgFd(jfOkejFgic一些个人心得:

1)熟练的在LMS中的各种模块中切换;

2)LMS比较复杂,功能强大,分析时必须按照标准的、规范的步骤进行操作,否则很容易出错导致无法计算柔体的模态,而且一些错误很难发现,如2D网格的抑制、网格材料属性的设置;,界面节点的设置等等;

3)也可以直接采用直接在刚体上MakeFlexible的方法实现柔性体的设置,此时会用到虚拟

零件(VirtualPart)的概念,与我们采用现有文件替换的方法是相同的保用RigidSpider)。

此时

网格是自动默认划分的,可能不满足要求,需要删除重新划分,切记:

网格删除后材料属性也随之删除,需重新设定。

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