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ADAMS车辆工程案例仿真:横置板簧前处理

【摘要】:切换到网格划分Mesh界面,设置网格全局尺寸为2 mm,网格划分完成后如图1-8所示,共包含5 488个六面体单元,经检查,网格全部符合要求。图1-8板簧网格划分——六面体切换到Load界面,在Step-1分析步下约束RP-1、RP-2两个参考点完全固定。图1-11板簧一阶模态图1-12板簧二阶模态图1-13板簧三阶模态图1-14板簧四阶模态

•启动ABAQUS/CAE,切换到PART模块,创建草图绘制后通过拉伸厚度为5 mm完成几何体的创建,如图1-2所示。

图1-2 板簧三维模型(20×5)

•切换到Property界面,创建材料属性。弹性模量:2.1E5,泊松比:0.3,密度:7.9E-9。材料属性参数一定要保持正确,要注意不同软件的单位制不同,否则会导致计算出的模态出错。材料通过界面属性赋予三维模型上,赋予成功后,板簧几何体颜色变为浅绿色,界面属性如图1-3所示。

图1-3 材料界面属性——steel

•切换到Assembly界面,单击装配完成单体部件装配。

•切换到分析部Step界面,完成2个分析部创建,如图1-4所示,Step-1为模态分析步,设置提取前20阶模态;Step-2为子结构生成,子结构即把整个连杆作为一个单一部件。Step-2子结构在Basic选项卡设置子结构标示(Substructure identifier:Z101),点选Whole model,在后续方框中选择整个模型;切换到Options选项卡:勾选Specify retained eigenmodes by,点选Mode range,在Date方框中输入1,20,1。Step-2设置如图1-5、图1-6所示。

图1-4 分析步设置

图1-5 Basic选项卡设置

图1-6 Options选项卡设置

•切换到相互作用Interaction界面,在连杆两圆孔中心创建RP参考点,建立RP点与孔内表面的MPC多点约束,如图1-7所示。

图1-7 RP点约束

板簧长度中心线上设计出9个孔,孔直径为5 mm,此板簧有4种刚度:RP-5为板簧长度的中心,固定RP-5时,单侧臂RP-5与RP-1之间的刚度为A,单侧臂RP-5与RP-9之间的刚度为A;RP-4与RP-6关于RP-5对称,固定RP-4与RP-6时,单侧臂RP-4与RP-1之间的刚度为B,单侧臂RP-6与RP-9之间的刚度为B;RP-3与RP-7关于RP-5对称,固定RP-4与RP-6时,单侧臂RP-3与RP-1之间的刚度为C,单侧臂RP-7与RP-9之间的刚度为C;RP-2与RP-8关于RP-5对称,固定RP-2与RP-8时,单侧臂RP-2与RP-1之间的刚度为D,单侧臂RP-8与RP-9之间的刚度为D;RP-1、RP-9与下控制臂刚性固定连接。

•切换到网格划分Mesh界面,设置网格全局尺寸为2 mm,网格划分完成后如图1-8所示,共包含5 488个六面体单元,经检查,网格全部符合要求。

图1-8 板簧网格划分——六面体

•切换到Load界面,在Step-1分析步下约束RP-1、RP-2两个参考点完全固定。

•Step-2分析步下选择Retained nodal dofs,点击继续弹出编辑界面对话框如图1-9所示,勾选全部约束。

•切换到Job界面,在模型下点击编辑关键字,弹出关键字命令窗口如图1-10所示。

在图片位置处添加关键字符如下:

图1-9 约束设置

图1-10 模型关键字编辑

•创建fsae_leaf_20p5分析作业并提交运算,运算完成后可以在后处理模块中显示连杆的模态变形及对应的频率。前4阶模态变形如图1-11~图1-14所示。

图1-11 板簧一阶模态

图1-12 板簧二阶模态

图1-13 板簧三阶模态

图1-14 板簧四阶模态