使用Isight中fesafe组件进行表面完整性敏度分析

2017-06-16  by:CAE仿真在线  来源:互联网

本文以受图示载荷的锥形悬臂钢梁作为对象,简要说明使用Isight中fe-safe组件进行表面粗糙度灵敏度的参数化研究。使用的有限元输入文件为odb文件。模型如下图所示。

启动Isight,使用已发布的fe-safe组件创建工作流,具体操作步骤如下:

1)拖拽fe-safe组件到默认工作流的水平箭头上,使其成为仿真工作流的一部分,如图所示。

2)双击fe-safe组件,弹出组件编辑器。

3)点击FEA solution file:旁边的按钮,打开相应文件夹,选择对应的有限元求解文件cantilever-2.odb,并点击Open。需要注意的是,组件自动建议将项目保存在该目录下。

在该面板下部,可以为项目选择一个不同的文件夹。本次操作将使用两个分析步中的所有增量步,因此在中间部分,需要取消只读分析步的最后一个增量步的对应选项。同时,编辑项目之前,需要进行相应的设置,使得fe-safe能够读取三维实体有限元模型的几何。

4)取消Extract just the last increment in a step*复选框。

5)选择Read Geometry复选框。

(2)在fe-safe中编辑项目设置

1)点击组件编辑器的右下角Edit Project…按钮,fe-safe将以组件模式打开。

2)设置有限元模型应力单位为MPa。

3)调整组,使得只有CANTILEVER_BEAM-1_PICKEDSET26和Default可用。

4)表面完整性设置定义为Value,并赋值为1.0。

5)将材料更改为SAE-1144。

6)定义载荷如下图所示。

7)退出fe-safe(组件模式),返回Isight界面中的fe-safe组件编辑器。

(3)创建、编辑、设置和映射参数

1)在Isight中的fe-safe组件编辑器中,从Groups>Analysis Group 1中选择Surface finish,将其设置为Isight的输入变量。

2)关闭组件编辑对话框。

3)保存Isight文件(扩展名为.zmf)。

4)左侧组件树中选择fe-safe,进入参数标签页,可以看到表面完完整性已作为输入变量添加到列表中,同时,疲劳寿命作为输出参数显示在列表中。将表面描述参数的类型改为Real,因为更改后的Kt值将返回到fe-safe中,并应用于循环中定义的后续分析。设置完毕的参数标签页如下图所示。

5)返回工作流标签页,将Task1组件更换为Loop组件。

6)左侧组件树中选择Loop,进入参数标签页,为该组件创建两个新参数gsf和clife,如下图所示。

7)接着在数据流标签页,完成Loop组件和fe-safe组件之间进行参数映射,如下图所示。

(4)配置并运行循环组件

1)回到工作流标签页,双击循环组件,设置循环组件参数。循环类型为for循环,输入参数为gsf。

2)点击运行按钮会按F4,启动循环组件。

(5)监控分析状态,查看结果

使用Isight运行门户的History标签页,可以看到循环组件运行的结果。在右侧的预览图窗口,可以看到数据的动态更新。

(6)结果绘制及说明

1)绘制gsf和clife的关系曲线图如下图所示。

该图显示,gsf值为1.0-2时,组件的灵敏度最高。之后,组件的灵敏度显著降低,gsf大于3时灵敏度相对而言几乎不变。这种类型的图可用于以下两种情况:

(a)找出表面粗糙度的改善量,使得结构能够满足指定的寿命要求。

(b)找出表面粗糙度降低的量,同时保持所需的结构寿命。这可用于减少成本以及组件的余量设计分析。

2)分别保存结果模型(扩展名为.zrf)和工作流模型(扩展名为.zmf)。

至此,表面粗糙度的敏度分析完成

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