复杂结构数值模拟的精细分析

《复杂结构数值模拟的精细分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第18卷第3期计算机辅助工程Vo1．18No．32009年9月ComputerAidedEngineerin~Sept．2009萋文章编号：1006—0871(2009)03．0055．03复杂结构数值模拟的精细分析陶津平，秦琴(1．安世亚太科技(北京)有限公司上海分公司，上海200120；2．上海第~：r-A,k大学电子与电气工程学院，上海201209)摘要：针对用户对模型数值模拟要求越来越高的问题，对于用户关心的区域(局部复杂结构区域)，采取足够细的网格来得到满意的结果，对于这些区域之外的部分，则

2、采取密度适中的网格来处理．以连杆螺栓啮合区域的精细分析为例，结合ANSYS子模型技术的功能特点，进行复杂结构数值模拟的精细分析．结果表明该技术为复杂结构中重点关注区域的应力精确分析提供1种有效方法．关键词：数值模拟；子模型；复杂结构；精细分析；ANSYS中图分类号：U664．121；TB115文献标志码：AAccurateanalysisofnumericalsimulationoncomplexstructuresTAOJinping，QINQin(1．Shanghaibranch，PERATech

3、．(Bering)Co．，Ltd．，Shanghai200120，China；2．SchooIofElectronic&ElectricalEng．，ShanghaiSecondPolytechnicUniv．，Shanghai201209，China)Abstract：Withthehigherrequirementsonmodelsimulation，themeshisrefinedintheconcernedregion(1ocalcomplexarearegion)togetsatisfied

4、result，whilethemoderatedensitymeshesareusedfortheotherregions．Takingtheaccurateanalysisonthejogglingregionofaconnectingrodboltasanexample，theaccurateanalysisofnumericalsimulationoncomplexstructuresisdonecombingwiththefunctionsandfeaturesofANSYSsubmodelt

5、echnology．Itindicatesthatthetechnologyprovideanefectivemethodfortheaccuratestressanalysisontheconcernedregionsofcomplexstructures．Keywords：numericalsimulation；submodel；complexmodel；accurateanalysis；ANSYS图1(a)．目前对复杂结构问题的处理主要可以采0引言取两种办法：(1)建模时就考虑关心区域的复杂结在

6、产品研发过程中，随着对模型复杂度、分析精构，并用较细的网格划分整个模型，然后进行分析；度等的要求越来越高，在有限元分析中常常会遇到(2)首次分析时简化关心区域的复杂结构，第2次这样的问题：对于用户关心的区域，如局部复杂结构分析时，单独建立关心区域的模型，还原之前省略的区域，需要足够细的网格才能得到满意的结果，而对复杂结构并细化该区域的网格，对其分析．该方法于这些区域之外的部分，网格密度适中即可，见即为子模型技术，见图1(b)．¨显而易见，方法(1)收稿日期：2009．07．09修回日期：2008-O1

7、-16作者简介：陶津平(1977一)，男，天津人，博士，研究方向为计算机辅助仿真技术，(E—mail)johnson．tao@peragloba1．corn；秦琴(1978一)，女，辽宁沈阳人，博士，研究方向为模式识别和计算机辅助仿真技术，(E—mail)judy．qin@163．coin56计算机辅助工程2009正的优点是通过较细的整体模型网格求解从而可获得以便生成切割边界．被重点关注的螺栓与连杆啮合整体模型精确的结果，缺点是由于整体模型单元尺区域，采用简化结构，即光螺杆与光螺孔的绑定接触寸的细化，

8、使得单元数目急剧增多，对计算机的要求(Bond)．整体结构采用高阶四面体单元提高且需要更多的处理时间．方法(2)即本文采用(SOLID187)，几何模型和有限元模型见图2．有限的子模型技术．其优点是：减少甚至取消有限元模型元模型中单元数量为172520个，节点数量为中所需的复杂传递区域，因而大大提高计算效率；使303993个．得用户可以在感兴趣的区域就不同的设计(如不同的圆角半径)进行分析；另外还可以帮助用户证明网格划分是否足够细等．其缺点是它只对实体单