2017年5月23日

網格的劃分

(1) 網格的劃分ANSYS在前處理方面功能強大，而在劃分網格方面尤其是對于復雜模型，其能力遠不如HyperMesh。HyperMesh創建三維網格的基本步驟分為兩大步，它的基本思想是三維實體都是由面組成的，則首先可以通過切分實體改變面的拓撲結構來生成髙質量的面單元，然后再對已有的二維網格通過掃描、掃掠等方法生成三維實體單元。且與 ANSYS有所不同的是，HyperMesh中為先劃分網格再設置單元類型和材料屬性。本文將在SoildWorks中建立的簡化模型導入HyperMesh中，首先修復拓撲狀態顯示下出現的不正確的連接關系或者間隙，對實體做線或面分割，盡量將模型分割為規則的實體以便劃分四面體或六面體網格。網格劃分后，調用Hyper Mesh自身的網格質量檢查功能進行網格連續性檢査和單元質量檢査，從而獲得較好質量的網格。另外網格的密度也不是越高越好，對于尺寸較大的部件，如床身立柱等，可設置較大的單元大小，對于尺寸較小部件的則可劃分更為精密的網格。(2) 單元類型的設置選擇恰當的單元類型有助于提高計算效率和分析結果的準確性。該機床的床身、立柱、主軸箱、立滑板結構形狀復雜，因此可以選用soHd45和solidl85實體單元，它們都是8節點六面體單元，每個節點有x、y、z三個方向的3個自由度，具有節點少，計算精度高、效率高等優點，同時，它們都可以退化為四面體和棱柱體，但退化后的單元會影響計算結果的精度，在計算量允許的情況下，優選solidl85實體單元，它是solid45 實體單元的高階形式。該仿真計算所用的計算機容量足夠大，故設置單元類型為 solid 185。這里值得注意的是,10節點四面體單元和8節點六面體單元都具有很高的計算精度，它們的區別在于四面體單元的節點個數多，可以很容易的劃分各種復雜結構，但計算規模大，而六面體單元節點個數少，計算量小，但是有些復雜的結構很難劃分出好的六面體單元，容易產生退化，因此在選用實體單元時，應綜合考慮結構特性，計算精度和計算量等因素。另外，絲杠雖然是細長結構，可采用beam梁單元簡化模型，但研究表明采用beam 單元會產生較大的計算誤差[8〇1，故絲杠的單元類型亦設置為solidl85。(3) 材料屬性的設置在網格劃分完成之后設置部件的材料屬性。結構大件、電機座、軸承座和螺母座的材料是鑄鐵HT300,絲杠、絲杠螺母的材料是高性能優質鋼8620H;主軸屈于山幾種不同材料的部件組成的復合構件，其密度用等效密度來替代，彈性模最和泊松比則按其材料來近似定義。表2.1是SGM50A臥式加工中心主要零部件的材料屈性。表2.1 機床主耍零部件材枓屬性零部件名稱材料名稱密度/kg/n^ 泊松比彈性模M /GPa 床身、立柱、工作臺、主軸箱、立滑板、軸承座、電機座絲杠、螺母主軸鑄鐵鋼復合體1 7300 7800 4500 0.27 0.3 0.28 135 200 160 本文采摘自“SGM50A臥式加工中心動態特性分析及關鍵部件的優化”，因為編輯困難導致有些函數、表格、圖片、內容無法顯示，有需要者可以在網絡中查找相關文章！本文由海天精工整理發表文章均來自網絡僅供學習參考，轉載請注明！

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