基于HyperMesh的牽引裝置有限元建模分析案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u18631基于HyperMesh的牽引裝置有限元建模分析案例概述 表21主要參數(shù)。表STYLEREF1\s2SEQ表\*ARABIC\s11主要參數(shù)彈性模量E1.1e5泊松比Nu0.3在牽引裝置模型中，分別有設(shè)計(jì)區(qū)域（藍(lán)色）與非設(shè)計(jì)區(qū)域（其它顏色），對(duì)于模型我們需要為他們建立材料和賦予屬性，這樣才能明確這個(gè)模型是用什么材料做的。先要建立材料，然后我們將它們指定為MAT1，并且將材料名字設(shè)置為Q235，之后對(duì)于設(shè)計(jì)區(qū)域和非設(shè)計(jì)區(qū)域?qū)⒉牧习磳傩苑峙洹２僮髁鞒倘缦拢海?）在橫向工具欄中選擇材料建立標(biāo)簽，點(diǎn)擊創(chuàng)建（create），在matname=名稱復(fù)選框輸入Q235，在type中選擇ALL，在圖像中選擇MAT1，如圖2-6，點(diǎn)擊創(chuàng)建，之后要給材料賦予參數(shù)，在MAT1設(shè)置框中輸入E（彈性模量）為1.1e5，Nu（泊松比）為0.3，RHO(密度)為7.85g/cm3，如圖2-7，點(diǎn)擊返回。圖STYLEREF1\s26材料賦予界面圖STYLEREF1\s27材料參數(shù)的確定（2）在橫向工具欄中選擇屬性賦予標(biāo)簽，在matname=名稱復(fù)選框輸入1，在type中選擇3D，cardimage中選擇PSOLID，material設(shè)置為Q235，如圖2-8，點(diǎn)擊返回。圖STYLEREF1\s28非設(shè)計(jì)區(qū)域?qū)傩再x予界面（3）在matname=名稱復(fù)選框輸入2，在type中選擇3D，cardimage中選擇PSOLID，material設(shè)置為Q235，點(diǎn)擊返回（4）在matname=名稱復(fù)選框輸入3，在type中選擇3D，cardimage中選擇PSOLID，material設(shè)置為Q235，點(diǎn)擊返回。（5）在matname=名稱復(fù)選框輸入4，在type中選擇2D，cardimage中選擇PSHELL，material設(shè)置為Q235，如圖2-9，點(diǎn)擊create/edit。在設(shè)置框PSHELL中輸入T（厚度）為3，如圖2-10，點(diǎn)擊返回。圖STYLEREF1\s29設(shè)計(jì)區(qū)域?qū)傩再x予界面圖2-10屬性參數(shù)確定（6）在橫向工具欄中選擇屬性賦予，在matname=名稱復(fù)選框輸入5，在type中選擇2D，cardimage中選擇PSHELL，material設(shè)置為Q235，點(diǎn)擊create/edit。在設(shè)置框PSHELL中輸入T（厚度）為3，點(diǎn)擊返回。完成后，如圖2-11。圖2-11所有的屬性賦予1.3.4創(chuàng)建載荷經(jīng)過(guò)材料和屬性賦予后，建立載荷是有限元分析前非常重要的一項(xiàng)操作，載荷模式一共有兩種，分別是約束載荷SPC與力載荷F，我們需要對(duì)其進(jìn)行約束以及施加載荷,操作方法如下：（1）在Hypermesh界面中單擊loadcollector(載荷收集器)可進(jìn)行載荷的創(chuàng)建，先創(chuàng)建固定約束，在名稱框中輸入SPC，卡片類型選為none，選擇一種顏色，點(diǎn)擊creat即創(chuàng)建好固定約束，如圖2-12。圖STYLEREF1\s212創(chuàng)建載荷spc（2）在創(chuàng)建好固定約束后，還有創(chuàng)建力的約束，在名稱欄中分別輸入f，fyasuo,fxzuoy,fxs并選擇相應(yīng)的顏色，點(diǎn)擊creat即創(chuàng)建完畢，詳見(jiàn)圖4-2。圖STYLEREF1\s2-13創(chuàng)建載荷f同理，在loadcollector處輸入fyasuo，任意選擇一種顏色，點(diǎn)擊create創(chuàng)建好里的約束。在loadcollector處輸入fyasuo，任意選擇一種顏色，點(diǎn)擊create創(chuàng)建好里的約束。在loadcollector處輸入fyasuo，任意選擇一種顏色，點(diǎn)擊create創(chuàng)建好里的約束。完成后，如圖2-14。圖2-14所有的載荷定義1.3.5添加約束載荷創(chuàng)建后，緊接著的流程就是給載荷添加約束，由于保險(xiǎn)杠固定點(diǎn)是在與車身連接的兩端，所以我們要對(duì)保險(xiǎn)杠的兩端固定點(diǎn)進(jìn)行約束，為下一階段的有限元分析和拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。具體操作如下：（1）在模型瀏覽窗口選擇SPC，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇makecurrent，將命令設(shè)置為當(dāng)前選項(xiàng)，之后從主頁(yè)面菜單（Analysis）中進(jìn)入點(diǎn)擊約束面板（constrains），點(diǎn)擊左側(cè)create子面板選擇nodes，選擇右下端loadtype為SPC。（2）在模型中選擇對(duì)固定點(diǎn)進(jìn)行約束，如圖2-15，約束其六個(gè)方向，分別是dof1，dof2，dof3，dof4，dof5，dof6方向，如圖2-16，選擇創(chuàng)建。圖2-15添加約束的第一端圖2-16約束的方向（3）選擇模型固定點(diǎn)另一端，如圖2-17，約束其六個(gè)方向，分別是dof1，dof2，dof3，dof4，dof5，dof6方向，選擇創(chuàng)建。圖2-17添加約束的第二端1.3.6施加載荷本文所選的車型S100的整備質(zhì)量取為3440kg，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)計(jì)算，經(jīng)過(guò)公式計(jì)算（2-1），獲得在牽引鉤上施加的總載荷值一共是16856N。接下來(lái)就是在牽引鉤內(nèi)表面施加6個(gè)載荷力，平均下來(lái)每個(gè)施加載荷力是2809.3N。F=Mmax×g/2(2-1)公式描述已經(jīng)在本文1.2中有詳細(xì)介紹，這里就不再一一陳述了。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，分別模擬以下4種工況的載荷要求進(jìn)行分析：1、水平拉伸；2、水平壓縮；3、水平方向左右±25°；4、豎直方向上下±5°。為每個(gè)工況施加載荷具體操作如下：（1）在標(biāo)簽欄中找到所創(chuàng)建的loadstep,右鍵單擊f選擇makecurrent，將命令設(shè)置為當(dāng)前選項(xiàng)，在牽引鉤內(nèi)施加6個(gè)載荷點(diǎn)，每個(gè)載荷點(diǎn)輸入-2809.3，建立水平拉伸工況1的x軸方向的力。（2）在標(biāo)簽欄中找到所創(chuàng)建的loadstep,右鍵單擊fyasuo選擇makecurrent，將命令設(shè)置為當(dāng)前選項(xiàng)，在牽引鉤表面施加6個(gè)載荷點(diǎn)，每個(gè)載荷點(diǎn)輸入2809.3，建立水平壓縮工況2的x軸方向的力。（3）在標(biāo)簽欄中找到所創(chuàng)建的loadstep,右鍵單擊fxzuoy選擇makecurrent，將命令設(shè)置為當(dāng)前選項(xiàng)，在牽引鉤內(nèi)施加6個(gè)載荷點(diǎn)，每個(gè)載荷點(diǎn)輸入-2809.3，建立水平向左工況3的±25°的力。（4）在標(biāo)簽欄中找到所創(chuàng)建的loadstep,右鍵單擊fxs選擇makecurrent，將命令設(shè)置為當(dāng)前選項(xiàng)，在牽引鉤內(nèi)施加6個(gè)載荷點(diǎn)，每個(gè)載荷點(diǎn)輸入-2809.3，建立水平向上工況4的Z軸向上±5°的力。完成后，如圖2-18。圖2-18不同載荷下的方向1.3.7創(chuàng)建工況（4）在Hypermesh界面中選擇Analysis進(jìn)入loadstep面板，輸入載荷步的名稱為f，類型選為linearstatic(線性靜態(tài))，確認(rèn)load前面的復(fù)選框被選中，見(jiàn)圖2-19。單擊create建立。圖2-19工況1與載荷建立聯(lián)系在名稱欄里輸入名稱為fyasuo,確認(rèn)SPC左側(cè)的復(fù)選框被選中，選擇對(duì)象為fyasuo，單擊creat即可創(chuàng)建力fyasuo的子工況。在名稱欄里輸入名稱為fxzuoy,確認(rèn)SPC左側(cè)的復(fù)選框被選中，選擇對(duì)象為fxzuoy，單擊creat