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圆角区域网格类型对CAE结果的影响研究

4年前浏览4668

网格尺寸在CAE分析中一直困扰着从学者,多大的网格才合适,每个人的见解不一,或许大部分都做过这方面的研究。本期我们以一个案例为基础,对一个零件的圆角进行不同网格处理,得到不同的结果。

一、调节手柄有限元模型的建立

在UG中将调节手柄模型文件分别存为IGES数据导入到Hm中,该模型如图1所示,该手柄方孔处与调节支座固定连接,上端施加作用力,应用Hm前处理软件进行网格划分。


图1 调节手柄几何模型


二、调节手柄的有限元分析

2.边界约束及载荷处理


根据要求,在分析调节手柄时施加极限作用力150N。边界约束处理方法:根据底盘系统的布置结构,将调节手柄方孔与调节支座进行固定,上端施加载荷。

2.2 材料参数

分析计算中所使用的材料参数见表1。

表1 材料参数

材料牌号

弹性模量

泊松比

屈服应力

极限强度

密度

SAPH440

207000MPa

0.3

320 MPa

440 Mpa

7.85e-9 t/mm3

三、网格类型结果分析

1、四面体网格

       

四面体网格                       四面体圆角区域网格 

 

应力云图(最大应力212.5MPa)  位移云图(最大位移1.19mm)

2、六面体网格

 

  

六面体网格                     六面体圆角区域网格

 

 应力云图(最大应力260.8MPa    位移云图(最大位移1.69mm


3、六面体圆角细化

 

 

六面体细化网格                      六面体圆角区域网格细化



 

应力云图(最大应力334.5MPa)  位移云图(最大位移2.862mm)


4、五面体网格

 

  

六面体+五面体细化网格               五面体圆角区域网格


 

 

应力云图(最大应力195.8MPa)          位移云图(最大位移1.257mm)


 5、四边形网格

 

   

四边形网格                          四边形区域网格

 

 


应力云图(最大应力225.2MPa)          位移云图(最大位移1.401mm)

6、四边形圆角细化

 

 

四边形网格                          四边形细化区域网格

 

 


应力云图(最大应力225.9MPa)          位移云图(最大位移1.405mm)

四、网格类型结果汇总

通过对比结果,可以看出不同的单元类型其应力结果有所不同。在CAE建模中到底采用哪一种单元类型,需要我们结合实际工程。通过一系列验证,一般结构件尽可能采用四边形或六面体单元,尺寸约为3-4mm可取得较好结果,且与试验较为接近。

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首次发布时间:2020-04-05
最近编辑:4年前
CAE之家
硕士 | CAE仿真负责人 个人著作《汽车NVH一本通》
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观海听涛
淡泊明志,宁静致远
3年前
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