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• 属性定义

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大学生赛车项目－材料定义

框架采用钢材，其属性为：线弹性、各向同性，与温度无关，相当于MAT1卡片定义：

框架材料属性定义与问题解答

为简便起见，框架用CBAR单元模拟，使用“tube”的属性固定横截面。CBAR单元最好使用HyperBeam（集成于HyperMesh）来创建。当横截面定义后，其信息会以beamsection的形式存储于beamsection集之中。流程为：

l 用HyperBeam定义所需要的tube横截面，并将各自的截面信息（面积、惯量等）存储于beamsection集。

l 使用卡片PBARL生成属性集。其中，之前定义的beamsection和材料集已调用。最终，将属性集分配到所有CBAR单元。

接下来详细说明这些步骤：

I.用HyperBeam定义tube截面

选择菜单Properties > HyperBeam进入HyperBeam界面中。

注：我们选用OptiStruct (Radioss bulk)做为有限元求解器，因而使用OptiStruct中的1D截面库将更加方便。

所以，standard section library应选用OPTISTRUCT，standard section type应选用Tube。其他截面当然也是存在的。

在HyperBeam图形编辑器中显示选用的tube截面。

对于基础设计（事实上只是“猜测”），tubes半径假定为： rout=12.5 mm, rinside=10.5 mm.

当然，tubes的内径(DIM2)与外径(DIM1)在HyperBeam中都易于改变或调整。

当截面定义完成后，可在中Model Browser点击图标 返回 HyperMesh图形界面。

II. 定义属性集

跟之前一样，在Model Browser中对材料集单击右键，指定PBAR卡及之前定义材料。

在Altair（Hyperworks）中属性集（PBARL）的卡片信息中所含信息为

l梁截面 (此处梁截面的ID为8) 的类型为 (CStype) TUBE. 内外径分别为 DIM2 和 DIM1。

l材料 (MID=1)

接下来，将属性集赋于1D单元。至此，Model Browser中的各自材料都已用到（右键单击property并选择Assign）。

为了更好地观察1D单元，可从Traditional Element Representation 切换到 3D Element

Representation 。另外，激活单元收缩选项 。

图：收缩显示 的1D单元模拟的赛车框架。框架外的X符号指几何点，这些点用于模拟车轮悬架。

图：框架网格的详细显示（收缩模式激活）。简便起见，使用均匀截面杆（ro=12.5 mm, ri=10.5 mm）。

问题解答：

然而，有些1D单元有可能未显示正常，什么原因?

上图中, 那根线事实上是 CBAR 单元。可能解决此问题的原因或方法：

1. 确认 “property” 已赋于到所有1D 单元。有多种方法可用于可视化检查，例如，激活单元显示模式：

 如果属性集已赋于1D单元，这些单元会显示与属性集同样的颜色。

2. 再次检查1D单元的属性，例如，检查属性集(在Model Browser中对相关属性集单击右键并选Card Edit)。

3. 检查单元方向

 单元的方向通过其局部坐标的xy平面定义，其局部xy平面通过其局部x轴（从a点到b点的纵向）跟一个向量v来定义。基本来讲，主要考虑向量V来决定其单元方向。

 (详见帮助文档 helphwsolvershwsolvers.htm, then Index > CBEAM or CBAR)

 在Bars面板中控制（或更新）单元局部xy平面和向量v，从菜单栏中依次选择Mesh > Edit > 1D Elements > Bars > Update。

选择任意显示的1D单元（图中3D Element Representation 已激活）。

上图中同时显示了单元的局部坐标系与其组件的向量v（基于全局坐标系）。在此，向量v平行于全局坐标系的y向（y comp = 1）。单元的局部xy平面因而平行于全局坐标的xy平面。

下一步，查看未正确显示（横截面未显示）的1D单元的方向。重复之前的“review steps”即可。

此时，仅显示a点与b点的位置。而下图面板中显示向量v的组成都为0。

好的一方面就是：向量v的组成部分随时都可以更正或更新。

选择单个或全部单元，基于全局坐标下指定向量v的组成。假如，向量v的y向设为y=1（全局的），同时，向量v与单元的局部y向要一致。上图中的局部y向与向量v相互叠加。

下图中，向量v与全局坐标下的任何方向都不一致。显然，向量v与局部的x轴一起指定了单元的局部xy平面。