壳到实体子模型流程.doc

壳到实体子模型流程 雷挺 由壳到实体的子模型技术在以下情况下不能使用，SHELL91 (KEYOPT(11) ≠ 0), SHELL99 (KEYOPT(11) ≠ 0), SHELL181 （截面偏移）,或者SHELL281 （截面偏移）。 以车体结构由壳到实体的子模型的流程为例，车体结构总体模型由184488个壳单元组成，节点数为153722个，单元类型为SHELL181单元。门角子模型为solid185单元，共有单元数357088个，单元节点数量为775425。壳和实体结构都采用全积分模式进行计算，壳选择，实体单元在单元类型中选择k2=0; k3=0; k6=0; k10=0; 所有仿真使用的材料参数相同，子模型的空间坐标位于总体模型相应位置处。子模型的边界在相应的总体模型中也应该存在，即子模型的边界为一些平面，这些平面大致垂直于总体模型的壳结构，同时总体模型在边界处也必须有相应直线分割总模型的平面，以确保子模型的边界能从总体模型中正确的读取边界条件。 仿真流程 打开总体模型，对总体模型进行加载，进行计算，得出计算结果。 图1：总体有限元模型 图2：总体模型计算结果 打开事先建立好的子模型，选出边界点，建立边界点文件。 图3：局部子模型 图4：选出子模型的边界点 图5：建立点文件 图6：点文件全部建立 打开总体模型，进入通用后处理界面，读入总体模型的计算结果。 图7：打开总体模型 图8：显示计算结果 图9：子模型在总体模型中的位置 如图9所示，总体模型使用的带壳厚度特征的显示。现在通用后处理菜单中出现了submodeling选项，这时候就可以通过submodeling选项下的interpolate DOF和interp Body Forc读取子模型的边界自由度和边界载荷力了。首先读取边界节点自由度，然后使用相同方法读取边界载荷力。 图10：从总体模型中读取截取点的位移自由度 图11：位移自由度读取成功 使用相同的方法读取边界载荷力，读取边界条件时，需要确保材料类型，子模型的空间坐标都与总体模型一致。然后进行边界载荷文件编辑。首先编辑.CBDO文件。查找CB1,把CB1前面的/EOF删除，保存更改文件。打开.BFIN文件，如图13可以看到里面只有一个/EOF，而且所有边界载荷力为0，在本例中可以不用读取.BFIN。 进入子模型文件中，用input方式读入刚才的.BFIN，.CBDO文件，在读入.BFIN文件时，没有任何变化，读入编辑后的.CBDO文件时，子模型边界载荷自动添加。 图12：编辑.cbdo文件 图13：.BFIN文件的载荷力值为0 图14：读入边界条件 图15：读入边界条件后的模型 图16：计算结果 边界上的节点位移使用插值函数的方法进行计算，计算结果的精确度误差较大，所以只选择我们关心的园角处的应力。 图17：圆角处子模型计算结果应力值101MPa 从图形结果显示可以看出，结构的应力梯度显示的也很平滑。 图18：总体模型中计算结果应力值为90MPa 图19：打开壳厚度特征的计算结果显示 图20：单元应力显示结果为99MPa 总体模型中，结构单元应力显示结果为99MPa，与子模型计算结果基本相同，误差1%。总体模型的节点应力相对偏小，与子模型计算结果误差10%。