Simulation基础教程(9章)

《Simulation基础教程(9章)》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、第十章混合网格——壳体和实体长沙凯士达信息技术开发有限公司CAE技术工程师：谢莉教学目标用适当的网格控制参数生成高质量的网格在混合网格装配体中设置不同的壳与壳，以及壳与实体接触网格知识点混合网格壳单元波节的旋转自由度在与实体单元的交界面处不再存在。所以这些旋转不受约束，从而形成沿着连接边缘的合叶。随着合叶的出现，不间断的位移场（不间断的旋转）和模型中可能存在的刚体模式也会出现。实体单元节点3个位移自由度壳体单元节点3个位移自由度3个旋转自由度接合混合网格由于混合网格的不兼容，会使得壳单元和实体单元部分完全分离。（全局接合在壳和实体接触面

2、不起作用）。为了连接它们，必须恰当的定义沿着接触边界的局部接触条件。混合网格支持的分析类型静态、频率、扭曲、热力、非线性和线性动力学算例实例分析：压力容器项目描述压力容器的制造材料为等级为60的低碳合金钢SA514.容器垂直向下并用4个定向接头支撑着，容器允许在直径方向自由膨胀。容器在温度为700°F的最大工作压力为165psi，在本章除压力外不考虑其他载荷。实例分析：压力容器分析装配体压力容器主体及上下两端部：主体由0.5in厚的钢制造而成，由于与外直径56in相当薄，所以用壳单元建模最合适。管口：蒸汽入口是用外径为24in、厚度为1

3、in的合金钢管制成，入口管也是用同样外径为20in、厚度为0.1875in的钢管制成，入孔加强件由0.25in厚度的钢管制成，厚度与支管钢管的直径比非常小，因此全部接管及加强件用壳单元来建模。管口法兰和入孔盖：管口法兰不是很薄，同时可能承受很大的弯曲扭矩。入孔盖的厚度相同较厚，并且用螺栓连接在法兰上，因此用实体网格来研究。入孔管蒸汽入口小管口容器主体底端顶端支管实例分析：压力容器操作步骤打开装配体“PressureVrddrl.SLDAM”从分析中排除实体并隐藏将用壳网格划分的零件的实体部分排除在分析中实例分析：压力容器操作步骤编辑壳定

4、义见图所示0.1875in细0.1875in细1in细0.5in细0.1875in粗0.5in粗0.19in细0.375in细0.5in细0.25in细实例分析：压力容器操作步骤60等级合金钢SA515材料的性能自定义材质抗拉强度60000psi杨氏模量25.3e6psi屈服强度32000psi泊松比0.33平均热膨胀系数7.6e-7比热0.09热导率5.56e-4质量密度0.284实例分析：压力容器操作步骤材料：60等级合金钢SA515实例分析：压力容器操作步骤定义接触条件壳体面和壳体面结合、壳体边和壳体面结合面与面结合接触的两个壳单

5、元始终是不兼容的，必须定义局部【结合】接触。若两个壳体共享用分割线分割开的区域时，全局接合有效。壳体和实体接合接触模型中实体和壳体之间的接触需要设置局部结合的接触。同时，【组1】必须是壳体的（面或边），【组二】为实体的面。实例分析：压力容器操作步骤局部接触入口加强件外侧边线与壳体1设置局部［结合］接触容器部分1的外侧边线和入口管壳体之间，设置局部［结合］接触入口加强件内侧边线和入口管壳体之间，设置局部［结合］接触实例分析：压力容器操作步骤局部接触（壳体和实体结合接触）入口管法兰与入口管之间，设置局部【结合】接触一般【组1】必须是壳体的（

6、面或边），【组2】必须是实体的面入口盖与法兰之间的连接本算例中已包含了事先定义的螺栓接头实例分析：压力容器操作步骤入口盖与法兰之间设置局部【无穿透】接触、【曲面到曲面】接触条件，因为入孔盖和入孔管法兰之间省略了垫圈而产生了空隙，在【缝隙/间隙】选项中，选择【始终忽略间隙】其余局部接触条件，在本算例中已完成。实例分析：压力容器操作步骤约束压力容器与支管通过槽型螺栓(无模型）连接在一起，允许在压力容器直径方向上存在位移。实例分析：压力容器操作步骤生成网格采用“草稿”品质，网格大小：2.7in会出现网格划分失败的提示。失败诊断实例分析：压力容

7、器操作步骤网格控制对入口盖凸起面应用网格控制：单元大小0.3in入口零件应用网格控制：单元大小0.5in重新生成网格与前网格一致实例分析：压力容器操作步骤载荷压力容器承受165psi的压力，对其所有内部面施加压力载荷实例分析：压力容器操作步骤运行分析查看结果实例分析：压力容器操作步骤实例分析：压力容器总结多种壳和壳对实体结合，在接触面必须要结合。由于这个特性，使得在不同零件之间产生壳体模型间隙。因为生成的不兼容网格的波节沿着结合接触面不会合并在一起所以更正确的约束是通过增加约束方程来确保结合。故为完全地连接在接触面及有间隙接触面上的混合

8、网格，定义局部的结合接触是必要的。同时壳与实体结合时通常选择壳的面或边线作为【组1】，实体的面作为【组2】在模型中非常小的特征，或相当复杂特征都可能导致网格划分问题。需应用适当的网格控制是必须的。