利用有限元分析解决工程实际问题的过程中,经常遇到需要把变厚度薄板简化为壳单元的问题,本文就针对这一问题,详细阐述了如何在MSC APEX中实现变厚度壳单元。
首先我们来观察下图所示的模型:模型中存在变厚度的锥形薄板以及板料厚度的突变。
1、 导入几何模型
2、 抽中面
为了获得高质量的中面,使用APEX的中间面增量功能渐进的抽取中面,抽取中面后使用缝合面功能缝合面之间的小间隙,抽取后的中面如下图:
3、 划分网格
设置网格尺寸大小为0.5mm,对中面划分网格,划分的网格如下图所示:
4、 赋予壳单元厚度
使用APEX中的自动厚度计算功能自动给壳单元赋予相应的厚度:
界面参数设置如下:
1、选择自动检测面以提取厚度
2、选择基于分组容差自动确定等厚度或者锥形厚度
3、厚度限制:10mm
4、容差组:0.02mm
(PS:此模型厚度变化范围为0.2mm~1.2mm,为了让软件能够更精确的识别模型的厚度特征,设置一个较小的容差值0.02mm)
首先选择抽取的中面,鼠标中键确定,然后选择几何模型,鼠标中键确定,赋予完厚度的壳单元如下图所示:
赋予完厚度的壳单元与几何模型完全匹配。如上所述,我们可以利用APEX软件简单轻松地实现变厚度的壳单元。