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前纵梁碰撞有限元建模及分析

1年前浏览5743

1. 导入CAD文件

打开HyperMesh12.0(14.0)。

文件的导入过程

如图1所示,单击导入图标,选择导入类型,选择IGES格式,选择文件的位置(注意HyperMesh导入和导出的文件位置都不能出现中文)单击import完成模型的导入。

导入的模型

2. 几何清理

首先,使用Geom面板下的defeature命令删除重复面。

3 Geom面板

重复面的检查

此模型中由于内加强板有面缺失,需进行几何修复。使用F11键命令对几何模型进行处理,可以修复缺失面、缝合小间隙、清理红色自由边等。

几何清理面板

完成几何处理后,检查几何模型,未发现几何缺陷,则进行下一步操作——中面的抽取。

a

b

6抽取中面

如图6a)所示,使用Geom面板下的midsurface命令,选择auto midsurface类型,选择需要抽取中面的实体,点击extact生成中面

3. 网格划分

划分网时使用AutoMeshF12键)功能,在中面上划分网格,并且把不同区域的网格放入不同的components中,同时运用AutoMesh下的在单元上重划网格在功能,使划分的网格规则化。

步骤演示:1.选择需要划分网格的面

2.网格大小

3.网格类型

4.生成网格

a

b

网格划分

网格质量检查

运用2D面板下的QualityIndex功能检查网格质量,设定质量标准,使用QualityIndex下的系列优化功能对网格进行优化,使得所有网格都满足设置的质量标准。

网格质量标准

Warpage

<

25

Aspect

<

5

Skew

<

60

Length

>

5

Jacobian

>

0.7

Quads min angle

>

45

Quads max angle

<

135

Trias min angle

>

25

Trias min angle

<

120

4. 定义材料和属性

定义材料

如图9所示,点击图标,选择create按钮,输入材料名称,选择材料类型,选择材料,点击create/edit,输入材料的各种参数。

10 定义属性

如图10所示,点击图标,选择create按钮,输入属性名称,选择属性类型,选择属性,输入厚度,点击create/edit

11 赋予材料和属性

如图11所示,点击图标,选择update按钮选择需要赋予材料属性的component,选择卡片类型,选择属性卡片,选择材料卡片,单击update将材料属性赋予到component

5. 定义焊点

首先建立一个新的component,并设置为当前层,管理焊点单元

a

b

12 定义焊点

如图12a)所示,点击1D点击spotweld,选择类型,选择单点对单点,选择第一个点,选择第二个点(两个点选中之后自动生成焊点),在应该有焯点的地方重复第5步和第6步,生成spotweld单元焊点的距离约为50mm

6. 定义set点集

如图13所示,选择Analysis面板,点击entity sets,输入节点集名称,设置卡片类型,选择节点集需要的点,点击create

13 定义set点集

7. 定义刚性墙

如图14所示,点击Analysis点击rigid walls点击create,输入名称,选择类型,选择卡片类型,点击geom,选择刚性面参考点,选择刚性面的法线方向,点击add(添加刚性面接触),选择类型,选择之前建立好的节点集,点击update更新

a

(b)

图14 定义刚性墙

8. 定义碰撞初速度

如图15所示,点击图标,点击create,选择卡片名称,选择卡片类型,创建和编辑卡片,选择节点集,定义初速度的大小及方向。

图15 定义初速度

9. 定义截面力

如图16所示,点击Analysis点击rigid walls点击create,输入截面名称,选择平面类型,选择类型,点击create创建截面点击geom,选择截面的参考点,选择截面的法线方向,点击update点击add,选择类型,选择与截面接触的components点击update

(a)

(b)

图16 定义截面力

10. 定义控制卡片

如图17所示,点击Analysis点击control cards,选择计算时间卡片,设置计算时长,选择动画间隔卡片,设置动画输出间隔时间,选择数据控制卡片,设置卡片中相应的数据。

图17 定义控制卡片

11. 导出K文件

如图18所示,点击导出图标,选择导出类型,选择导出的格式,选择导出文件的位置,点击export导出文件

图18 导出K文件

12. 提交求解器计算

打开LS-DYNA软件,点击导入图标。如图19所示,选择K文件的位置设置计算需要的CPU和内存点击run开始计算。

图19 提交计算

前纵梁碰撞仿真结果分析

1. 查看仿真结果

打开HyperView软件,依次点击导入图标1,选择文件位置,选择d3plot文件,点击apply,即可导入仿真结果查看动画。

1仿真结果导入

2. 查看输出曲线

打开HyperGraph软件,按照操作步骤分别查看输出的各类曲线数据。点击图标1,选择文件位置2(不同的曲线在不同的文件中),点击apply3

2仿真曲线查看

2.1能量曲线

   HyperGraph中打开glstat文件,按图3中顺序依次选择Energy,Internal Energy、Kinetic Energy、Total

Energy等,然后选择Energy,最后点击apply即可得到能量曲线。

图3 能量曲线查看

图4 能量曲线

2.2加速度曲线

HyperGraph中打开nodout文件,按图5顺序依次选择Node data,加速度输出点,加速度,最后点击apply即可得到某点加速度曲线。

5加速度曲线查看

加速度曲线

2.3截面力曲线

HyperGraph中打开secforc文件,按图7顺序依次选择Force,设置截面力平面,xy或者z方向,最后点击apply即可得到某截面力曲线。

截面力曲线查看

截面力曲线

【免责声明】本文来自重庆理工大学汽车碰撞安全虚拟仿真实验,版权归原作者所有,仅用于学习等,对文中观点判断均保持中立,若您认为文中来源标注与事实不符,若有涉及版权等请告知,将及时修订删除,谢谢大家的关注!


来源:CAE之家
LS-DYNAHyperMeshHyperView碰撞几何处理汽车材料控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-11-22
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CAE之家
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