adamspatrannastranfatigue联合仿真.docx
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adamspatrannastranfatigue联合仿真
使用Patran/Nastran/ADAMS/Fatigue
进行系统级仿真
刘广,2007年8月
介绍了基于模态综合法使用MSC公司的系列产品Patran、Nastran、ADAMS和Fatigue进行系统级仿真的过程。
1仿真分析对象介绍
本文所使用的模型是某四轮车在试验台上的模型,研究前悬架下摆臂的疲劳强度。
所研究模型
下摆臂模型
2分析过程介绍:
第一步:
在Patran中建立研究部件的有限元模型,并进行相关的设置,以便提交给Nastran计算时能生成mnf中性文件;
第二步:
把Patran生成的bdf文件提交给Nastran计算生成mnf中性文件以便供ADAMS使用;
第三步:
在ADAMS中建立系统的多刚体动力学模型,通过ADAMS/Flex接口使用mnf中性文件替换所要研究的部件,建立刚柔耦合多体动力学模型进行仿真计算,使用ADAMS/Durability接口中的MSC.Fatigue选项导出dac载荷文件;
第四步:
在Patran/Fatigue中导入多个载荷文件后,定义工况,材料信息进行疲劳计算生成fef文件;
第五步:
在ADAMS中通过ADAMS/Durability接口中的MSC.Fatigue选项导入fef文件,在ADAMS的后处理中查看部件的疲劳寿命等所关心的信息。
3具体过程详细介绍
3.1Patran中的有限元模型及其相关设置
在Patran中建立一个新的模型,导入前悬架下摆臂的CAD模型,建立有限元模型,定义材料属性等,注意要在下摆臂和其它部件连接处建立RB2。
下摆臂在Patran中的有限元模型
Patran中定义Nastran分析参数
Patran中定义ADAMS的mnf输出
指定欲输出的模态数
设定Nastran计算所要输出的结果(mnf中含应力信息)
3.2Nastran计算生成mnf文件
把Patran生成的bdf文件提交给Nastran计算(如果模型复杂要花一定的时间,而且比较占用硬盘空间,比一般的模态计算要更花时间和占用硬盘空间),如果没有错误的话计算完后就会生成mnf文件。
3.3ADAMS仿真计算生成dac文件
在ADAMS中建立系统模型使用flex接口使用mnf文件替换所要研究的刚性部件
柔性体替换刚体界面1
柔性体替换刚体界面2
定义柔性体连接的界面
定义好的柔性体
设置模型的阻尼STEP(FXFREQ,1000,0.005,10000,1)
在tools的pluginmanager对话框中载入durability模块
仿真设置:
时间10s,步长0.01s。
进行交互式仿真,在仿真界面设置中去掉updategraphicsdisplay,这样的话使仿真更快。
通过后处理观看仿真结果(动画和曲线),看看仿真结果有没有问题。
ADAMS中的仿真结果
如果仿真结果没有问题就可以通过durability把载荷数据导出到dac文件中。
从ADAMS中导出载荷信息的界面1
从ADAMS中导出载荷信息的界面2
通过上面的操作就会在工作目录下生成许多dac文件(计算了多少阶模态就会生成多少个dac文件)。
生成的dac文件图
3.4在patran中调用fatigue计算部件的疲劳寿命
在patran界面中载入fatigue设置界面
载入fatigue的界面
设置求解参数(SolutionParameters)
Meanstresscorrection选择goodman
Certaintyofsurvival设置为99.9%,比较保守。
安全分析因子选择lifebased,designlife设置为60000
设置求解参数的界面
材料特性设置
载入载荷信息界面1
载入载荷信息界面2
载入载荷信息界面3
载入载荷信息界面4
载入载荷信息界面5
载入载荷信息界面6
设置完毕后在jobcontrol中调用fatigue计算,要花几分钟的时间,完成后会在工作目录下生成fef文件。
3.5在ADAMS中查看疲劳结果
通过durability导入fatigue的计算结果
通过Durability接口导入fef文件的界面
在后处理中查看疲劳分析结果:
ADAMS/PostProcessor中的结果
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