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空气悬架强度分析报告
有限元网格划分
考虑到结构的复杂性以及期望得到分析结果的可靠性,对空气悬架整体采用六面体网格划分,局部采用四面体划分。运用hypermesh前处理软件中的Solid Map命令对每个零件单独划分,即现在某个零件的一面划分2D有限元网格,并将这个被拉伸的2D有限元网格映射到一个由几何元素定义的实体中,从而形成一个三维体积来创建实体网格。
→ →
由于空气悬架上半梁两端的面积相差较大(如图),画出的有限元网格不是很理想,对在此部位出现问题的有限元网格尽可能得用手工方式去修改,但是工作量比较大。
最终画出的有限元网格如下图所示
模拟焊接单元
结合实际情况考虑,各个件之间是焊接的关系,所以在hypermesh中我们采取CWELD单元模拟焊接。首先是在要焊接的两个零件的焊接表面生成一个二维的薄膜单元,然后在spotweld面板下的using elems子面板下生成CWELD焊接单元,这样在每处需要焊接的地方生成焊接单元来模拟。焊接单元如下:
(局部焊接单元的模拟)
(整体的焊接单元)
这样就做好了焊接单元的模拟工作。
添加约束以及载荷、载荷步
根据实际情况可知,空气悬架是两段加载荷,靠中间梁上的螺栓来约束其自由度,根据以往模拟螺栓的经验,把中间梁上下的盖板上的螺栓口的节点用rbe2来连接起来模拟螺栓,约束上下盖板八个口处以及螺栓口外一圈的节点的全部自由度。如下图所示:
在空气悬架的两端加载荷,由运动学仿真结果可知,空气悬架静载时主要在气囊支座以及弹簧支座上受力(压强),加在气囊支座上的力为30000N,计算得压强为1.72N/mm2,加在弹簧支座上的力为3000N,计算得压强为3.96N/mm2。如下图
最后,建立一个载荷步:
这样,前处理的全部工作完成,下面就可以提交给Optistruct进行运算。
后处理
创建部件的实体几何
使用Solid Map创建四面体或六面体网格
将实体几何分割成易映射的区域
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