ADINA-M建模方式.pdf
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ADINA-M建模方式.pdf
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ADINA-M建模方式介绍一、相关问题介绍ADINA支持两种几何建模方式,一种为ADINANative(Simple)几何建模方式和ADINAParasolid(B-Rep.)几何建模方式。
ADINANative(Simple)几何建模方式是一种从底向上的建模方式,与所有的CAD、CAE系统几何建模概念基本相同其主要功能菜单位于Geometry主菜单下;ADINA-M是采用Parasolid(Unigraph)的建模技术,这是最为广泛使用的3D复杂实体建模技术,其几何元素为Body、Face、Edge,其主要的功能菜单位于ADINA-M主菜单下。
在划分网格、施加约束、荷载等物理条件时,往往要求选择相对应的几何元素,ADINA区别两种不同类型的几何元素是对于线、面、体ADINANative和Parasolid名称分别为:
LineEdge;SurfaceFace;VolumeBody(前者为ADINANative,后者为Parasolid)。
在一个分析模型中,可以同时以不同的方式建模,并且ADINA提供两种实体网格连续技术,两种模型网格连续过渡往往使用到GeometryFaceFaceLink选项。
二、需要掌握的知识点1.ADINANative(Simple)几何建模方式和ADINAParasolid(B-Rep.)几何建模方式的区别及其使用方法;2.局部坐标的定义及使用。
三、用问题描述如下图所示传动轴,采用ADINAParasolid建模技术,求解传动轴的自振振型和频率。
四、分析过程4.1求解控制4.1.1定义求解自由度采用实体单元类型,求解自由度为三个平动自由度。
AUI:
ControlDegreesofFreedom,在弹出的对话框中去掉不必要的自由度X-R、Y-R和Z-R,具体见下图。
4.1.2定义求解类型本例中定义分析类型为频率、模态分析(Frequencies/modes),点击分析选项按钮,在弹出的对话框中,设定求解频率数、求解方法、求解设置以及输出设置等。
本题求解的频率为6,输出的频率为6,求解的方法采用子空间迭代求解器(Subspace),子空间法使用子空间迭代技术,它内部使用广义的Jacobi迭代算法,主要适用于大型对称特征值求解问题。
求解设置(SolutionSetting)主要进行刚体运动计算设置,以及最大迭代次数的设定,本题中设最大迭代次数为24。
输出控制一般用于模态应力。
具体设定见下图:
4.2几何建模4.2.1创建4个几何体创建几何体1,为主轴:
AUI:
ADINA-Mdefinebody,在弹出的对话框中,定义一个圆柱(Cylinder)。
定义圆柱有两种方式,一种是给定中心位置和长度,一种是给定两点,两种方式均需指定圆柱的半径大小,本题中采用给定中心位置和长度方式定义,以X向为轴线,具体定义参见下图:
点击save,添加body2,定义方式同上,原点的位置为X轴上-0.7处,依次建立body3、body4。
具体参数见图中设定。
通过merge操作,将四个体合并为一个体。
AUI:
ADINA-MBooleanoperator,选择操作的类型为Merge,以BODY1为目标体,在绿色表格中输入需要合并的体2,3和4。
4.2.2修改几何显示AUI:
DisplayGeometry/meshPlotmodify,弹出modifymeshPlot对话框,在其中进行线和面显示属性设置,本例中将线、面弧度显示误差修改为0.1,下图为修改前后对比图,左侧为修改时图形显示,右侧为修改之后图形显示,可以看出,右图的几何模型比左图的几何模型更准确,需要说明的是,是否修改显示设置对单元的离散精度没有影响,因此,几乎在任何情况下都不必在意几何显示的准确性。
4.2.3在相应的位置创建倒角AUI:
ADINA-Mbodymodifier,在弹出的对话框中设定修改的类型为倒圆角(Blend),目标体为合并以后的体1,对左侧轮和右侧轮与轴相结处倒角,圆角为0.03,最终的几何模型见下图:
4.3物理条件4.3.1定义材料类型材料为钢材,具体参数设定参见下图。
4.3.2定义约束并施加约束4.3.2.1定义约束定义名为FIX-X-TRANS的约束,只对X向的线位移进行约束。
4.3.2.2定义局部坐标AUI:
modelskewsystemdefine,在弹出的对话框中,定义一个局部坐标,类型为法线(Normal)进行以下操作进行施加AUI:
modelskewsystemapply,在面(Faces)8、9、10、13定义局部坐标1,法线方向为局部坐标系的X方向,用来模拟两个位置有轴承类约束。
4.3.2.3施加约束AUI:
modelboundaryconditionsapplyfixity,在弹出的对话框中进行施加,其中Face7施加在整体坐标上,其余4个面均加在局部坐标上。
4.4划分网格4.4.1定义单元组AUI:
meshingelementgroup,定义3D实体单元类型,默认材料为1。
4.4.2定义单元密度AUI:
meshingmeshdensitybody,采用长度划分的方式,每个单元边的长度为0.03。
4.4.3划分单元AUI:
meshingcreatemeshbody,选择8节点单元,即四面体单元,至此,有限元模型准备完毕,最终的网格显示如下图:
五、求解保存为数据库文件adina_m_mode.idb或者为命令流文件adina_m_mode.in文件。
说明,文件名和文件夹都不要使用中文。
点击图标,或者通过AUI:
SolutionDataFile/Run输入将要生成的求解文件adina_m_mode,ADINA开始求解。
六、后处理转入后处理模块,读入结果文件adina_m_mode.por。
6.1自振频率显示AUI:
listvaluelistzone,在弹出对话框的右下角变量的选择需要的显示的变量名为频率(frequency)点击apply,在右上角的空白处就会显示所要求解的前六阶自振频率。
6.2动画显示各阶模态可点击进行动画显示,需要注意的是如果点击动画生成图标,则只能采用缺省设置生成动画,不能设置帧数;生成动画后,可以点击播放动画图标在屏幕播放,播放动画后,除非点击删除当前动画图标,否则不能执行任何其他操作,可以将动画保存为AVI动画文件。
6.3各阶模态显示读入结果后,如果是频域模态分析,则自动显示第一阶模态,否则显示求解最后时间步的变形,本例为频域模态分析,所以在读入结果文件后显示第一阶模态,可以通过点击来观察不同阶模态。
点击图标也可将多个模态在同一个窗口显示,有框的为激活图形,可对激活图形进行平移、选择模态阶数等操作,图中显示为第三阶模态和第六阶模态。
也可同时对第三阶和第六阶进行动画显示。
七、附带文件说明adina_m_mode.in为命令流文件,如参数或荷载条件不同可修改,保存后重新读入即可。
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