Optistruct实例：控制臂柔性体生成

本例通过控制臂模型来演示OptiStruct 如何为 MotionSolve 创建柔性体。控制臂模型如图 28-1 所控制臂通过铰连接在底盘系统上，为了在多体动力学分析中直接对控制臂进行应力、应变分小。析，需要将控制臂用柔性体代替。首先对控制臂模型划分网格，在相应的连接点创建 RBE2 单元，RBE2 的主节点为部件的实际连接点。将RBE2的主节点作为边界点，对控制臂模型生成超单元，供 MotionSolve 使用。基础模型仅包含网格，需要设置材料、截面属性、边界条件及模态综合法控制卡片等。

图 28-1控制臂模型

模型设置

Step 01创建材料参数。在模型浏览器中右击并选择Cre创建材料，创建后将材料重命名为steel，并设置ate-> Material.材料参数，E 设为 210000，NU 设为 0.3，RHO 设为 7.9e-06如图 28-2 所示，

Step 02 创建属性。

在模型浏览器中右击并选择 Create>Propenty，创建属性，创建后将其重命名为Pshell，并设置属性参数，Card lmage 选择 PSHELL，Material 选择 steel,T=3，作为属性厚度，如图 28-3 所示。创建后在 component 中单击 Pshell 1，选择属性 Pshell，将属性附给单元。

图28-2 创建材料

图 28-3创建属性

Step 03对需要在多体动力学分析中建立连接的点施加约束创建 Load Collector，命名为 Aset。进人 Analysis->constraints 面板，nodes 分别选择模型中三个RBE2 的主节点，load types 选择 ASET.这里为了简单起见，假定3个连接点都是固定约束，故约束了它们的所有自由度，如图 28-4所示。实际情况中，这些连接点并不是固定约束，比如某个连接点为球铰，则这个 RBE2的主节点只需要约束1、2、3 自由度即可。

图28-4 创建 ASET

Step 04继续创建 Load Collector，命名为 CMSMETH,Card Image 选择 CMSMETH，单击 create/edit 按钮，在弹出的新面板中选择METHOD为CB，NMODES 为20(NMODES 为模态阶数)，如图28-5所示。

Step 05创建控制卡片。在 Analysis->control cards 面板选择 DTI UNITS，设置模型中的计算单位，MASS 为 KGLENGTH为 MM，其他参数保持默认。这里的质量和长度单位需要和前面设置的材料密度单位保持一致，如图 28-6 所示。

图28-6创建 DTI UNITS

在 Analysis->control cards 面板选择 GLOBAL CASE CONTROL，在弹出的新面板中勾选 CMSMETH，然后单击 CMSMETH 按钮选择 Load Collector 中的 CMSMETH，如图 28-7 所示。

图 28-7 引用CMSMETH

在 Analysis->control cards 面板选择 OUTPUT，在 KEYWORD 中选择柔性体输出文件格式。可以选择输出 H3D 给 MotionSolve 多体动力学求解器，也可以选择其他格式，如 ADAMSMNF等，如图 28-9 所示。

图28-9 文件格式设置

Step 06在 Analysis->OptiStruct 面板保存模型并提交计算,

结果查看

在 HyperView 中打开.h3d文件，在左边的结果栏可以看到前6个频率非常小。这6个频率对应刚体模态，理论上应该为0，但是由于数值误差，它们只是接近于0。频率结果显示总共输出了 38个频率点，如图 28-10 所示。而在模型中只设置了 20 阶模态，剩余 18 个频率点的模态是由于采用ASET约束了3个点的6个自由度，在每个自由度上产生了一个残余模态。残余模态用来改善计算结果的精度。

图28-10频率点

选择第7 个频率点，在 HyperView 中查看相应的振形、位移及应力，如图 28-11 所示。

图28-11 结果云图

本篇内容取自HyperWorks进阶教程系列的《OptiStruct结构分析与工程应用》，版权归原作者所有，如有侵犯您的权益，请及时联系我们，我们将立即删除。