【案例】基于Radioss的 发动机下护板 落锤冲击分析

本案例难点： 跌落问题的处理，单元卡片设置，接触卡片的设置。

难度指数：★★★

本案例中分析对象为 发动机下护板，对其进行落锤冲击分析。判断其是否会发生破坏。

其中，发动机下护板材料为 含玻纤的PP材料；落锤为钢材。

通常情况下，落锤冲击，或者跌落冲击都有跌落高度，自由落体落下。

我们在分析时，不需要分析整个过程，只需要将落球或落锤位置调整为刚好要发生接触的时刻，然后计算此刻的速度。

分析流程主要有以下主要步骤：

一、网格划分及质量控制

二、落锤模型创建及定义

三、单元属性

四、材料

五、接触的创建

六、边界条件

七、输出控制

下面 重点介绍一下 以上步骤中几个关键点和注意事项。

 

一、网格划分及质量控制

对于实体单元，Radioss求解器支持一阶或者二阶的四面体和六面体单元，其他的单元(例如金字塔单元、楔形单元)会通过退化的六面体单元表示，尽量不使用这些单元。

  对于发动机下护板，模型 L/t＞20 ，所以使用中面模型，2D单元。

预计发生接触的部位注意要控制单元质量。 

二、落锤模型创建及定义 

对于落锤模型，要注意使用Pbody进行刚性连接。

 

 

三、单元属性定义

每个 component需要 定义 card image 为Part

常用的2D 单元属性设置如下：

每个卡片以及对应的意思请参考help文档。

 

3D实体单元属性

 

四、材料

本次分析使用了两种本构模型的材料Law2和Law36。

落锤的材料

发动机下护板的材料 Mat_Law36

自带失效模式，如果设置了失效，则达到破坏条件是可以选择删除单元，最后呈现的是断裂破坏的效果。

五、接触创建和控制

接触包含 冲击部位的接触 和 自接触。

 

 

最基本的要避免网格交叉(intersection)。

中面模型，要考虑到模型的厚度，避免物理模型的穿透（penetration）。

如果有穿透，移动落锤位置。

设置接触卡片

Igap=2

建议：Istf=2或4

六、边界条件

 

将落锤 位置调整为刚好要发生接触的时刻，然后计算此刻的速度。

给落锤 设置初始 速度 和 重力加速度。

这里要注意单位，与前面所设置的单位要保证具有一致性。

    

Vt² ＝2gh

七、输出设置

 

将需要的结果进行输出设置。

本例中输出了接触力、速度、加速度、应力应变等结果。

 

 

八、结果展示

为了更好的展示冲击的效果，下图是一个非真实的结果。

下图为 应变结果。如果材料属性中设置了失效模式，该模型应该会发生破坏。

下图为冲击力结果显示(真实结果)

2017.04.10 

by TechmanLXS.

成都