筛选:  小学五年级上册数学论文 五年级上数学论文 初一第三单元地理论文 安装单元的论文 小学语文单元整合论文 化工单元操作论文 网格化管理论文 单元整合教学论文 网格计算论文 环保管理论文

【mpa论文】复杂薄壁结构模态仿真方法(论文标题)

星级: ★★★★★ 期刊: 国家级期刊作者:段新峰 龚纯 李忠华 浏览量:6238 论文级别:经典本章主题:网格单元原创论文: 5156论文网更新时间:审核稿件编辑:Omar本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:3256 评论次数: 4300

导读:现在请大家鉴赏的文章是网格单元方面的论文综述范文。本篇文章有利于同专业方向的大学硕士研究生和本科生在写作毕业论文范文前写作和查找资料有清晰思路。

摘要:

为节省复杂薄壁结构模型分析的前处理时间,探究体单元在其模态分析中的可行性,以典型的四边固支矩形薄板为对象,详细讨论Abaqus中单元类型、积分算法和壁厚方向的网格层数对模态仿真结果的影响.分析结果表明:采用体单元进行薄壁结构模态分析时,为保证计算精度和计算效率,应选用二次体单元C3D10或C3D20R划分网格,且模型可以采用相对较粗的网格进行划分,壁厚方向仅需1层网格.冰箱底板体单元模态仿真试验对标良好也充分验证这一结论.

关键词:

薄壁结构;模态;壳单元;体单元;积分算法

中图分类号:TB123;TB115。1

文献标志码:B

Modalsimulationmethodofcomplexthinwallstructure

DUANXinfeng,GONGChun,LIZhonghua

(MideaCorporateResearchCenter,Foshan528311,Guangdong,China)

复杂薄壁结构模态仿真方法
网格单元论文综述范文

Abstract:

本篇复杂薄壁结构模态仿真方法论文范文综合参考评定如下
有关论文范文主题研究:关于网格论文综述范文大学生适用:双学位毕业论文
相关参考文献下载数量:2642写作解决问题:如何写论文综述范文
毕业论文开题报告:mpa毕业论文开题报告职称论文适用:低级职称晋升,职称专业
所属大学生专业类别:网格专业论文综述范文论文题目推荐度:最新选题

Inordertosavethepreprocessingtimeofthinwallstructuremodelanalysisandinvestigatethefeasibilityofthebodyelementinitsmodalanalysis,afullclampedrectangularthinplateisselectedtodetailedlydiscusstheinfluenceofelementtype,integrationalgorithmandnumberofmeshlayerthroughthicknessonitsmodalresults。TheanalysisresultsshowthatthesecondorderbodyelementC3D10orC3D20Rshouldbeusedtoanalyzethethinwallstructuremodaltoensuretheprecisionandefficiency。Theelementsizecouldbesetrelativelycoarseandonlyonelayermeshthroughthickness。Thisconclusionisfullyverifiedbythegoodagreementofmodalsimulationwithtestresultsofarefrigeratorbottompanel。

Keywords:

thinwallstructure;modal;shellelement;bodyelement;integrationalgorithm

如何撰写网格专业mpa论文
播放次数:2930 评论人数:2642

0引言

家電产品广泛采用各种薄壁结构.这些薄壁结构的模态一般都比较密集,容易被激振而产生振动噪声、疲劳等问题.[16]因此,在产品设计阶段需要对这些薄壁结构方案进行模态分析和优化,以确保其固有频率远离激励频率.[7]根据有限元分析理论,这类薄壁件适合采用壳单元进行模拟分析[8],但是当薄壁结构形状复杂时,比如带有大量加强筋的钣金件或者注塑件,往往需要花费较多的时间进行中面的抽取和修补工作.不等壁厚的薄壁结构使用壳单元模拟更繁琐.直接采用体单元模拟薄壁结构可以省去很多前期模型处理工作量和时间,但一般认为在薄壁件厚度方向至少需要划分3~4层网格[910],这使得整体单元尺寸变小、模型网格数量剧增、计算量大幅增加、求解时间大幅延长.选择合适的体单元类型和网格密度,可以在保证计算精度的前提下提高求解效率.

Abaqus具有丰富的单元库,如C3D8R、C3D8、C3D4和C3D10等,能够模拟各种工程问题.[11]本文以四边固支矩形薄板为对象,对比分析不同单元类型、积分算法和厚度方向网格层数对其模态计算结果的影响,总结薄壁结构体单元模态计算经验,并通过冰箱底板的自由模态仿真试验对标验证这一结论.

1矩形薄板壳单元模态分析

矩形薄板长边a=150mm,短边b=100mm,厚度t=5mm,材质为钢材,密度ρ=7930kg/m3,弹性模量E=210GPa,泊松比μ=0。3,边界条件为四边固支.整个模型提取中面后,在Abaqus中采用壳单元离散,并选择Lanczos算法进行模态分析.不同壳单元类型、积分算法和网格密度对其前3阶固有频率和求解时间的影响见表1.网络划分编号S13和S32的前3阶模态振型见图1和2.对比可知,采用二次单元S8R和较粗的网格可以得到较精确的模态频率和模态振型结果,并且求解效率相对较高.这主要是因为二次单元虽然计算量大,但是其形函数为二次多项式,具有更高的计算精度,所以可采用更稀疏的网格,降低总体计算量.

2矩形薄板体单元模态分析

针对上述固支矩形薄板模态问题,采用不同的体单元和网格密度进行求解.在对矩形薄板进行六面体网格划分时,面内网格尺寸保持2mm不变,厚度方向分别划分1、2、3和5层网格.根据有限元理论,该问题使用壳单元模拟能够得到较精确的模态分析结果,因此以前文中网格划分编号S34的计算结果为基准评估体单元模态分析精度.

不同六面体单元类型和板厚方向网格层数对固支薄板前3阶固有频率的影响见表2.对比发现,板厚方向仅划分1层网格时,二次单元C3D20R和C3D20具有较好的固有频率计算精度(<2%),而一次单元C3D8R和C3D8计算的固有频率大幅偏低,尤其是一次缩减积分单元C3D8R,板厚方向划分3层及3层以上网格时,一次单元计算的固有频率才具有一定的计算精度。比较网格划分编号H14和H31的固有率可知:要使前3阶固有率频达到2%的计算精度,一次单元C3D8R需要使用5层网格,求解耗时10.9s;二次单元C3D20R仅需要1层网格,求解耗时9.6s,计算效率更高。实际上,采用二次单元时,同等精度下薄板面内也可采用更粗的网格,求解耗时会进一步缩短。网格划分编号H31的薄板前3阶模态振型见图3,其与壳单元振型结果一致。实际中的工程结构大多形状比较复杂,很多时候难以进行六面体单元划分,而只能直接采用四面体单元.因此,针对该固支薄板,分别采用不同四面体单元和不同网格密度进行模态分析,其固有频率见表3.分析对比可以发现:采用一次四面体单元C3D4的固有频率计算结果偏大,尤其是板厚方向网格层数较少时(板厚方向1层网格时,固有频率误差达到30%左右);二次四面体单元C3D10具有较好的固有频率分析精度(<1%),即使板厚方向仅有1层网格亦然。另外,从各工况四面体单元求解时间对比来看,同等精度下,二次四面体单元C3D10具有更高的计算效率(对比网格划分编号T14和T21)。网格划分编号T21的薄板前3阶模态振型见图4,其与壳单元振型结果一致。

3冰箱底板体单元模态分析和试验验证

根据上文分析讨论可知,对于薄壁结构,如果因为中面抽取和修补工作时间过长等原因而需采用体单元进行模态分析时,为保证计算精度和提高计算效率,应该选用二次体单元C3D10或者C3D20R,并且模型可以采用相对较粗的网格进行划分,壁厚方向仅需1层网格.本节选取某款冰箱底板,按照该方法进行体单元模态仿真,并通过模态试验验证该方法仿真结果的准确性.

3。1冰箱底板体单元模态分析

某款冰箱底板结构示意见图5,板厚1。5mm,材质为镀锌钢板,结构比较复杂,涉及各种加强筋、开孔以及翻边.将其3D模型导入到Abaqus软件中,设定网格尺寸为5mm,此时板厚方向仅1层网格,采用四面体单元进行自由网格划分,单元类型选用二次单元C3D10,冰箱底板有限元模型见图6.材料参数通过样条拉伸试验获取,弹性模量E=199GPa,泊松比μ=0。3,调整材料密度使模型质量等于实际结构质量,得到密度ρ=7900kg/m3.为便于模态试验验证,直接进行自由模态分析,底板前3阶弹性模态固有频率见表4,前3阶模态振型见图7.

3。2冰箱底板模态试验

为验证上述模态仿真结果的准确性,对冰箱底板进行自由模态测试.用2根橡皮绳将底板吊起,使用激振器进行激励,采集激振器的受力信号作为参考.使用Polytec激光测振仪PSV500对预设的扫描点进行测量,获取响应,底板模态试验布置见图8.模态试验获得的振动位移幅值频率响应曲线见图9.结合峰值频率对应的振型可以发现,频率响应曲线中最开始的2个峰值是悬挂系统导致的,因此该底板结构的前3阶弹性模态频率(见表4)分别为26。88、122。50和162。97Hz,与其固有频率仿真结果误差在4%以内.

该底板结构前3阶模态振型试验结果见图10.图10与图7对比可以发现,两者趋势基本一致、吻合较好.综合来看,该模态试验结果可验证二次体单元模态仿真结果的准确性.

4结论

以矩形薄板为对象,详细讨论单元类型、积分算法和网格密度对模态仿真结果的影响,并对冰箱底板进行模态仿真试验对标.综合计算精度和计算效率来看,针对薄壁结构模态分析问题,可以给出以下几点建议:

(1)对于比较容易进行中面提取的薄壁结构,可在提取中面后,划分相对较粗的网格并选用二次壳单元S8R进行模态分析.

(2)对于中面抽取和修补工作量较大的复杂薄壁结构或者变厚度的薄壁结构,为节省模型前处理时间,可考虑直接采用体单元进行模态分析,此时,为保证计算精度和计算效率,应该选用二次体单元C3D10或者C3D20R,模型采用相对较粗的网格进行划分,壁厚方向仅需1层网格.

[ 参考文献 ]

1、永康:积极开展环境监察网格化精细化管理
文/王建华 环境监察是落实环境保护任务不可或缺的内容。为破解环境监察力量薄弱这一难题,实现环境监管精细到位,浙江省金华市率先在其下辖的永康市开展环境监察网格化和精细化管理试点,走出了一条

2、现代汽车维修中电控单元的设定技术研究
韩峰 长城汽车销售有限公司技术支持部 河北省保定市 071000 摘 要: 对于现代汽车维修进行了更加深层次的探讨,电控单元设定方面是非常具有代表性的,在很大的程度上改变了传统对于

3、旅游管理专业课程信息化教学设计——以旅行社产品设计原则教学单元为例
信息化教学为教育创新提供了崭新的空间,学生课前通过微课视频自主学习、通过各旅行社和旅游门户网站收集相关信息,利用收集的各种信息,结合旅行社产品设计原则,共同研究制作一个真实可操作的产品,从而获得更深层

五年级上数学论文初一第三单元地理论文安装单元的论文


本篇论文阅读总结:为有关撰写网格单元方向的论文综述范文与课程研究的学生们在完成mpa毕业论文网格论文开题报告范文以及相关论文格式模版起到一定的帮助。

本篇有关网格单元毕业论文范文免费供大学生阅读参考-点击更多674235篇网格单元相关论文开题报告格式范文模版供阅读下载
延伸阅读: 软件单元测试论文保密工作论文单元阅读论文
酒店销售毕业论文大纲 健美操论文常用研究 心脏病论文3000字 舞蹈表演专业导论论文 机械一体化论文 心理论文标题怎么写 城市空间考察论文 毕业论文提纲注意事项 关于交换机的论文 论文范文参考2000字