自动表面接触生成(ASCG)包含在NEi Nastran的V9.1版本中。该特性提高了创建模拟真实表面与表面接触的模型的能力。它非常适合于接触区域最初是接触的模型,并且将经历很少的滑动。
由于透镜座的几何结构的复杂性,只有一些部分是容易六角啮合的。为此,建立了线性十六进制单元和抛物线四元单元的混合模型。该部件设置为横向10g的体载荷,底座完全固定。进行了线性静力分析。通过一个NeiNastran Case Control命令添加ASCG,实现如上结果。
参与包含不连续部件的结构的计算机建模和分析的工程师经常发现,获得真实的结果可能是困难的,耗时的,或者根本无法使用传统的有限元分析(FEA)工具。ASCG自动发现并在指定距离内的不同身体之间建立适当的接触。这个特性可以将运行时间从几小时缩短到几分钟。
它分为三个阶段。首先,定义参数,例如每个接触对应该考虑哪些元素,相互接触的物体的近容差是多少,以及要生成的接触类型(即,一般,焊接,双向滑动,或粗糙)。然后,第一阶段包括识别这些元素的外部表面。对于壳层,它是整个元素。对于固体,它可以是任何外表面。第二阶段寻找位于每个表面上或附近或上面(在用户定义的公差范围内)的网格点。第三阶段通过考虑表面法线来消除无效的接触场景。重要的是要焊接的表面不偏移,并且壳体法线方向正确。
对于凸耳组件,在负Y方向上施加1000磅的力。由于载荷作用,螺柱和凸耳之间会有分离,需要进行非线性分析。一种方法是将所有接触区域定义为粗接触,以确保表面之间没有滑动。在载荷作用下,假定凸耳-螺柱和螺母-凸耳界面之间滑动很小,ASCG应能提供准确的结果。如上所示,该程序显示了在真实世界的应用程序中所期望的凸耳和螺柱之间的可见分离。
ASCG可以用在传统模型上。有了它,您可以轻松地将表面接触添加到现有的Nastran模型输入文件中,或者用更健壮的表面接触替换间隙接触。这个过程是完全自动化的,只需要一个命令。它在FEA级别上与现有的Nastran模型一起工作,允许真正的遗留模型支持。
ASGC还为实现虚拟测试的更高级别的真实世界保真度开辟了道路。特别是,可以解决广泛的组装场景,例如滑动、焊接和表面之间的自由移动,以及建模困难的特征,如从提取的中间平面模型中提取的不同壳体网格,壳体表面到壳体边缘有或没有间隙,中间表面网格和偏置焊接。ASCG在从大型船舶模型到生产夹具的各种应用中获得了生产力的提高和更好的质量模型。
Noran工程公司
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