连杆有限元计算步骤hypermesh
连杆有限元计算步骤
一、拓扑修复和几何清理
1、将连杆三维模型导入HM8.0,先去除实体,仅保留面。
2、以quickedit进行几何清理,去除间隔过小的线和倒角、圆角,油孔和大头齿部等应力集中处还要进行分区处理(此处要细化网格)。
3、划分连杆大、小头120°加载面
(1)切割连杆小头衬套表面
由于有些连杆小头虽然对称却不规则,小头截面为
故需先找出中垂面的圆心O,否则会出现偏差。
具体做法:
a) F8(create nodes)>on line(number=3),做出上下面34
线、56线及7、8点,采用F8>between>node list(7,8),
找出中垂面的圆心O。
b) 用tool>rotate>lines(duplicate) 复制56线,以O点为基点,按(±60°,±120°),沿Z轴方向(WD615连杆)旋转56线(±60°,±120°)。 c) 切割:geom>surface edit>trim with lines 切割小头衬套(bush)表面。
(2)分割连杆大头轴瓦
a) 先找到连杆大头和小头的圆心,连接两圆心,做辅助线
(extend)与大头轴瓦相交,找到交线后,方法同(1)。
b) 注意:由于大头下部将来要建约束点集,故在分割120°加
载面时,O1和O2 处用补偿offset:geom> quickedit>washersplit》
offset=2 (间距取多大合适?——要大于一个网格尺寸,WD615
和195连杆可取2,4012连杆可取5)
分别选取O1和O2线,生成左图中约束点集线,然后再划
分网格,这样约束点关于连杆轴线对称,计算时容易收敛。
二、进行2D网格划分
原则:先画需要加密的网格,如195连杆小头油孔处。
1、先划分rod_2d,选取一阶三角形单元(c3d4),615和195连杆整体单元尺寸选4mm(4012选6mm),在连杆小头内侧、杆身跟大小头的过渡圆角处、大头盖的连杆螺栓台过渡圆角处等应力集中区域和关注区域网格应相对较密(比如整体以单元长度4mm划分,加密处加密到2mm即可);杆身与大头盖接触的齿部网格以单元长度为1-1.5mm加密划分。此时可预览生成的面网格,边划分、边检查、边修改。如果在几何清理中存在问题,就会出现不合格的狭长网格。解决的办法是进一步清理几何,去除多余的硬点;有的地方曲率过大,不规则,则可适当增加硬点。
2、注意连杆大头齿孔部分倒圆线要去除,负责会出现jacobian<0.7的狭长网格。
3、连杆大头盖网格划分
因为大头盖螺栓孔部位要与螺栓接触,有接触面,故直接用螺栓切该部位。螺栓内孔接触面处划分圆是为了该处网格划分规则(F11键 node line )。同理,螺栓杆部与大头孔连接部分也要分区域,切割操作时可借助F5键隐藏不需要的部位。