袁琿

摘 要：ANSA是一款優(yōu)秀的CAE模型前處理軟件，且自身集成了多款軟件的求解器，其中有Nastran的103模態(tài)求解器。雨刮電機(jī)連桿總成可在ANSA中完成模型的建立，并用集成的nastran求解器求解獲得op2文件。最后可采用后處理軟件查看結(jié)果。

關(guān)鍵詞：雨刮 ANSA 模態(tài)分析

1 引言

模態(tài)是指機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性，每一個(gè)模態(tài)都有特定的固有頻率。模態(tài)分析是研究產(chǎn)品結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性，用CAE的方法可取得機(jī)械產(chǎn)品的計(jì)算模態(tài);每一階次對(duì)應(yīng)一個(gè)模態(tài)，每個(gè)階次都有自己特定的頻率。

在雨刮系統(tǒng)中，可通過(guò)模態(tài)分析可以求得各階模態(tài)參數(shù)，同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)所受的載荷，得到結(jié)構(gòu)的實(shí)際響應(yīng)，從而評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性是否符合要求。也可控制結(jié)構(gòu)的輻射噪聲，結(jié)構(gòu)聲是源激勵(lì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)，通過(guò)結(jié)構(gòu)振動(dòng)傳遞到接收者附近，再向外輻射噪聲到達(dá)接收者的位置，像這類結(jié)構(gòu)輻射噪聲主要通過(guò)模態(tài)匹配進(jìn)行控制。

2 CAE建模

在這里，我們使用ANSA搭建分析模型。

3 模型簡(jiǎn)化及前處理

產(chǎn)品原始結(jié)構(gòu)如下：

通過(guò)簡(jiǎn)化，使用如下結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品進(jìn)行分析，可優(yōu)秀減少建模過(guò)程中的工作量。

4 網(wǎng)格劃分

使用ANSA檢查對(duì)簡(jiǎn)化后的幾何模型無(wú)誤，設(shè)定好網(wǎng)格劃分質(zhì)量要求，即可對(duì)各零部件進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

在此模型中，設(shè)定目標(biāo)網(wǎng)格尺寸為5mm，對(duì)曲柄、搖臂、連桿、支撐管可采用抽取中面的方式進(jìn)行面網(wǎng)格劃分，電機(jī)可直接在其外表面進(jìn)行面網(wǎng)格劃分，支座、安裝版屬壓鑄件，需進(jìn)行六面體網(wǎng)格劃分。劃分完成后再Hidden模式下修復(fù)質(zhì)量不合格的網(wǎng)格，最終全部網(wǎng)格合格即可進(jìn)行下一步工作。

5 連接及施加邊界條件

切換至Nastrtan Deck界面下，使用REB2抓取不同零件的節(jié)點(diǎn)，連接相應(yīng)零部件。

使用COMN2—>Node命令在前期簡(jiǎn)化模型零件的質(zhì)心出配重，保證產(chǎn)品理論重量。

使用SPC命令施加約束條件，固定三個(gè)安裝點(diǎn)。

6 頭文件

Header命令編寫頭文件

SOL 103//調(diào)用103求解器

CEND

METHOD=1//設(shè)定求解范圍

SPC=1//約束條件1有效

DISPLACEMENT=ALL//輸出位移

STRESS=ALL//輸出應(yīng)變

PARAM， POST，-1//結(jié)果輸出至op2文件

7 運(yùn)算及后處理

本例中使用ANSA自帶求解器求解，也可導(dǎo)出Nastran文件在Nastran中求解器。結(jié)果為op2文件。

查看結(jié)果，本例中利用META查看結(jié)果，也可用其他后處理軟件查看結(jié)果。

8 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)模態(tài)分析可得知整個(gè)雨刮電機(jī)連桿總成的各階次的固有頻率，對(duì)于整個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征有初步的了解，可判斷其是否滿足整車要求。