CAE分析流程

CAE分析流程

一、3D建模：在三维模型在装配车架上零部件。

二、抽取中面：在CATIA中，对车架纵梁、纵梁加强板、横梁及横梁连接板等车架系统本体的零部件进行抽取中面；板簧支座、油箱托架、电瓶框、尿素罐支架等保留3D模型。（保存为.stp格式或者直接使用.CATProduct格式）

三、划分网格：

1、在Hypermesh中打开3D模型，对components中的名字重新命名，方便查找对应的零部件。

2、对车架上的孔进行优化处理。（更优网格质量） Geom autocleanup

效果

3、对components进行2D网格划分。（横梁为例）

2D automesh选中要划分网格的components（shift+鼠标左键框选） mesh， 完成后 return elem cleanup清除坏的网格（shift+鼠标左键框选），完成后return qualityindex 检测网格质量同时手动优化网格，直至failed趋近于0

清除网格

手动清除

4、对components进行3D网格划分。（板簧支架为例）

3D tetramesh选中要划分网格的components（shift+鼠标左键框选） 选择 Volum tetra 选中solids（shift+鼠标左键框选），mesh完成后return

注：在网格划分中，最好使要划分网格的components置于当前。在components中右键，选择make current。这个方便之后的材料及属性赋值。 四、铆钉（螺栓）的虚拟刚性连接

1、在components中新建一个集合如maoding。创建铆钉连接时候，把它置为当前。

，Create。

2、车架纵梁、加强板、横梁连接板等连接 2.1 孔位对应连接

1D connectors bolt 设置 Create

设置情况：type—bolt(washer 1) 带弹垫螺栓连接 fe file—

，基本不用动。

Prop file—在安装文件下找到connectors文件夹，找到prop_hinge.tcl文件 对节点设置：

下图 1—location—nodes 选中节点

2—connect what—comps 节点所在的components

3—num layers—total（2，3，4……）连接几层板的意思 4—tolerance 容差 一般100（大一点的值）

5—hole diameter—max 孔的直径最大值，一般选取100（怕溢出）

1 2

4

3

5

2.2 孔位没有对应或者没有孔的连接（联接角铁与底架）

1D rigids independent—calculate node，dependent—nodes Create

注：选择的点要在要连接的components上（shift+左键）选中的多余的点删掉（shift+右键）

2.3 按照以上两个流程把车架上面的所有零部件连接在一起，形成RBE2单元。 2.4 车厢与车架之间的连接使用gap单元。

在车架CAE计算中添加Gap单元的方法(1).d

五、材料、属性及赋值 1、材料material

选择Materials mat name—材料命名，type—ALL，card image—MAT1 Create/edit 设置E弹性模量、NU泊松比、RHO密度 return

2、属性property 2.1 2D属性

选择property prop name—属性命名，type—2D，card image—PSHELL，material选择上面建立的材料 Create/edit 厚度T return

2.2 3D属性

选择property prop name—属性命名，type—3D，card image—PSOLID，material选择上面建立的材料 edit return

3、赋值（将材料，厚度的值分别赋予车架上面的所有零部件）

选择components comps—零部件，property—选择上面建好的属性 assign

注：1、2D、3D赋值是一样的，只是2D、3D的属性卡片不一样。

2、车架纵梁、横梁及其他零部件应建立对应的属性卡片，便于赋值。 六、虚拟弹簧建立

1、新建一个components，如xuni，置当前，存放虚拟弹簧。 2、建立板簧座上RBE2单元

1D rigids nodes（选择板簧圆销孔里面的点，然后by face） Create RBE2单元

利用相同的方法在另外一个板簧支座上面建立RBE2单元。

3、建立nodes

tool translate nodes（duplicate复制）竖直方向上移20 同样的方法建立另外一个node。

4、中点node

Geom distance，测量上述两个node的距离 tool translate nodes（duplicate复制），把纵向坐标较小的那个node复制平移到另外有一个node下方。

Geom distance 选择两点，nodes between,得到中点 translate，中点向下移动100，为nodeX。

5、建立虚拟弹簧 5.1 建立CBUSH

Property 设置type—Springs_Gaps，card image—PBUSH，material选择上述材料 ，设置K1，K2，K3……K6的值（根据悬架系统提供的数据）

K1=K2=1000，K3=刚度/2，K4=K5=K6=3700000

1D Springs 创建CBUSH，Property—选择前面建立的，elem types—CBUSH 按上述方法建立另一个板簧的虚拟，生成CBUSH。

5.2 虚拟板簧连接 5.2.1没有副簧情况下

1D rigids independent—node-选择之前建好的nodeX，nodes-选择CBUSH下面的两个node Create，形成RBE2单元。

5.2.2 有副簧情况下 1）建立PGAP

Property 设置type—Springs_Gaps，card image—PGAP，material选择上述材料 Create/edit U0=56 Return

，去掉勾，设置KA的值（根据悬架系统提供的数据/2），

2）利用上面建立两个nodes的方法，新建两个nodes

tool translate nodes（duplicate），纵向偏移20，生成两个点node1，2 Geom distance，测量两点距离 tool translate，使得两个点在同一水平线上 竖直方向复制两个nodes，node3,4，距离20

3）RBE2单元

1D rigids node—选择node1,2，nodes—分别对应副簧上面的点

4）PGAP

1D gaps property—前面新建的PGAP，elem type—默认 from node—选择node3,4，to node—选择node 1,2

4）主簧和副簧虚拟弹簧建立

1D rigids node—选择中点nodeX，nodes—选择node1,2,3,4 虚拟弹簧建好

5.3 弹簧卡片建立

Card edit config—spring，type—CBUSH，elems—选择之前建立的CBUSH，edit CID=0（注意elems只选择CBUSH，PGAP不选）

5.4 虚拟桥Beam建立

在新建完成车架左/右两侧的虚拟弹簧后，就要建立它们之间的连接Beam。 1D HyperBeam standard section—solid circle Create 左侧可以设置R的大小 Property type—ALL，card image—PBAR，选中材料，Beamsection选择刚建好的Beam 1D—bars node分别选择车架左/右板簧中点RBE2单元，property选择刚建好的属性，elems type—CBEAM

在select from list中选择3D element representation，检查CBEAM是否已经完成赋值。

七、载荷加载 1.RBE3单元建立

对驾驶室悬置、发动机悬置、变速箱支架、尿素罐支架（后处理器支架）、油箱托架、电瓶支架、车厢等装在车架上面的零部件，需建立RBE3单元，然后进行载荷加载。

创建RBE3单元之前，新建一个components存放并置于当前。

1.1 创建node（最好是质心所在的点） 1D—rbe3 node—创建的node，nodes—受力的节点

node nodes

1.2 某种驾驶室悬置—插销式受力的情况

1D—rbe3 dependent—calculate node，nodes—选中圆销中的点，by face Create

2、施加载荷

在创建完成所有RBE3单元后，就要给每个RBE3单元施加载荷。 2.1 创建motai

Load collectors loadcol name—名称，card image—EIGEL Create/edit V1，V2，ND值设置。

注：设置模态这个，通过计算模态，可以检查每个步骤是否有问题。 2.2 创建wanqu

2.3 创建0.2zhidong

2.4 创建0.2zhuanxiang

2.5 sum-wanqu

S—合力的倍数，S1（1）—弯曲力的倍数，L1（1）—wanqu

2.6 sum—0.2zhidong

wanqu 0.2zhidong

2.7 sum—0.6zhidong

wanqu 3倍

0.2zhidong

2.8 sum—0.2zhuanxiang

wanqu 0.2zhuanxiang

2.9 sum—0.4zhuanxiang

wanqu 2倍

0.2zhuanxiang

2.10 sum—pingdiqidong

wanqu -1.5倍

0.2zhidong

合力关系表： wanqu sum—wanqu wanqu+0.2zhidong sum—0.2zhidong wanqu+3X 0.2zhidong sum—0.6zhidong wanqu+0.2zhuanxiang sum—0.2zhuanxiang wanqu+2X 0.2zhuanxiang sum—0.4zhuanxiang wanqu+(-1.5)X 0.2zhidong sum—pingdiqidong 2.2 加载载荷 对于力的加载，主要是wanqu、0.2 zhidong、0.2zhuanxiang这三个力的加载，加载力时需要置当前。

wanqu是在RBE3节点上施加竖直向下（-Z方向）力，即电瓶、油箱、驾驶室、储气筒、发动机+变速器、载货等产生的重力。

0.2zhidong是0.2倍重力的水平向前（-X方向）制动冲击力。 0.2zhuanxiang是0.2倍重力的水平向右（Y方向）离心力。 2.3 加载步骤

Analysis—forces nodes—RBE3单元，选择力的方向

八、约束建立 1、约束种类

SPC—wanqu（弯曲） SPC—zhidong（制动） SPC—zhuanxiang（转向） SPC—zuoqianniu（左前扭） SPC—zuohouniu（左后扭）

（SPC—zuozhongniu（左中扭）——双前桥） SPC—pingdiqidong（平地启动）

根据约束要求，设置约束。4X2如下表 约束类型 前轴 后轴 123 23 SPC—wanqu 左 13 3 右 123 123 左 SPC—zhidong 13 13 右 3 13 左 SPC—zhuanxiang 23 123 右 左 123（dof3=200） 23 SPC—zuoqianniu 13 3 右 123 左 23（dof3=200） SPC—zuohouniu 13 3 右 3 123 左 SPC—pingdiqidong 23 13 右 2、约束建立步骤 Analysis—constraints node—板簧的RBE2单元，dof1……6是六个自由度

九、工况 loadsteps建立 1、motai工况

Analysis—loadsteps normal modes，勾选METHOD(STRUCT)选择motai

2、wanqu工况 名称对应，type选择linear static，SPC选择对应的约束，LOAD选择对应的载荷。

3、zuoqianniu、zuohouniu工况 LOAD选择sum—wanqu 4、其余工况建立同wanqu 5、所建工况如下：

十、计算

Analysis—optistruct 设置如下，然后计算。

十一、计算结果查看及HyperView 1、基础操作

打开HyperView 选择.h3d文件，Apply Contour 设置参数，Apply Max的值为应力值的边界，为方便找出最大应力 Tensor,选择components，显示出最大拉应力的大致位置 measures，取值

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/79b.html