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ALGOR中有限元模型的直接建立



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Algor 有限元模型的直接建立

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例题2 FEMPRO直接建立有限元模型
? 本例将在FEMPRO中直接建立一个 三维漏斗的有限元模



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漏斗模型尺寸

启动FEMPRO
运行:Algor->FEMPRO
? 选择FEA Model,打开 ? 选择子目录Example\Chap3\Hopper,输入工作名Hopper,保存 ? 出现Choose Design Scenario框 ? 选择Static Stress with linear material model, OK ? 也可选择其它分析类型,我们这里只演示网格功能,不进行分析 ? 选择缺省单位系统English(in), OK

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建立新的零件
? 右击Parts,选择New Part

建立草图
? 右击Part 1,选择New Sketch ? 选择XY平面,OK ? 点击Add center and point circle ? 输入中心点0,0,回车 ? 输入圆周点20,0,回车,关闭框 ? View->Enclose,调整视图

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编辑草图
? 选择Split ? 点击圆弧,被切割为两段 ? 关闭Divide框 ? 选中下段圆弧,右击鼠标,选择Delete ? 选中上段圆弧,右击鼠标选择Tools>Rotate or copy ? 输入旋转中心0,0,回车 ? 输入转角-90,回车 ? 点击Add line,在弧线端点之间连线 ? 右击Sketch,选择Finish Sketch

建立新草图
? 右击Part 1,选择New Sketch ? 选择XY平面,选择Use offset, 输入16,OK ? 点击Add center and point circle ? 输入中心点10,0,回车 ? 输入圆周点15,0,回车,关闭框 ? 选择Divide,点击圆弧切割为两段 ? 关闭Divide框 ? 选中两段圆弧(Ctrl多选),右击 鼠标选择Tools->Rotate or copy ? 圆弧中心为旋转中心,转角-90, 回车 ? 右击Sketch,选择Finish Sketch

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生成网格
? 点击Mesh between two sketch objects ? 输入分割数均为16(右图),在选择草图 对象时会显示对应的角点位置。 ? 选择小圆左半边 ? 选择直线,Apply ? 选择小圆右半边 ? 选择大圆,Apply

网格拖拉
? View->Orientation->XZ front ? 隐藏Sketch1和Sketch2。 ? 设选择模式为框选-线,框选最 下边的线 ? Ctrl键,选择左下角线(大圆直径 线,此处的线不拖拉) ? 右击鼠标,Move or copy ? 如右图设置,OK

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网格映射
? 框选所有的线 ? 右击鼠标,Mirror ? 选择YZ面,OK

网格清理
? Geometry->Utilities->Remove duplicate lines ? 右击鼠标,Mirror ? 选择YZ面,OK

设定单元类型
? 右击Elements,选择Plate ? 右击鼠标,Mirror ? 选择YZ面,OK

如果定义好相应的单元参数、 材料参数、载荷、求解设置, 就可以进行求解了。

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例题3 FEMPRO建立螺旋弹簧模型
? 本例将在FEMPRO中直接建立一个螺旋 弹簧的有限元模型
? 弹簧截面半径2.5mm ? 螺旋半径25mm ? 螺距20mm ? 模型包括5个螺旋(弹簧长度100mm)

启动FEMPRO
运行:Algor->FEMPRO
? 选择FEA Model,打开 ? 选择子目录Example\Chap3\Helical,输入工作名Helical,保存 ? 出现Choose Design Scenario框 ? 选择Static Stress with linear material model, OK ? 单位制选择Custom 力的单位:N 长度:mm 时间:s OK

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开始草图
? 右击Parts,选择New Part ? 右击Part 1,选择New Sketch
? 接受缺省设置,OK ? 草图将位于YZ平面 ? 只有YZ平面的草图可以利用自动二位网格划分功能 ? 其它方向平面的网格可以通过其它方法建立或者将YZ 平面的网格拷贝而成

? 画草图
? 点击Add center and point circle按钮 ? 输入圆心坐标:25,0,回车 ? 输入圆周一点坐标:25,2.5,回车,并关闭输入框 ? View->Enclose调整窗口显示 ? 右击Sketch 1,Finish Sketch

划分平面网格
? 右击Sketch 1,选择Generate 2-D mesh ? 选择草图,右击鼠标选择Division,设置 分割数为24 ? 点击2D mesh generation框的OK
? 可以先点击Preview,查看网格,如果不满 意,可以调整分割数或别的网格设置。

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生成螺旋弹簧
? 选择模式:框选-线,然后框选所有线 ? 右击鼠标,选择Move or copy ? 同时选中Move和Rotate ? 按右图设置Move选项
? Copy数120(弹簧线将被分割120份)。 ? 选中Join(各个拷贝之间有连线,只有这样才 能建立实体) ? Total distance:100,弹簧轴向长度已知 ? DZ方向,弹簧轴线方向

? 进入Rotate选项,下页说明

生成螺旋弹簧
? 按右图设置Rotate选项
? Total angle:1800,(即5×360) ? DZ方向,弹簧轴线方向 ? Rotation center:0,0,0, 轴线上一点

? OK ? View->Enclose,调整视图

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修改单元类型
? 以上生成的模型单元类型仍然未定义 ? 修改单元类型为Brick ? 如果定义适当的材料、边界条件、载荷就可以计算了

例题4 箱形梁的建立
? 基于对象的操作 ? 基于对象进行网格的修改

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启动FEMPRO
运行:Algor->FEMPRO
? 选择FEA Model,打开 ? 选择工作子目录,输入工作名box,保存 ? 出现Choose Design Scenario框 ? 选择Static Stress with linear material model, OK ? 也可选择其它分析类型,我们这里只演示网格功能,不进行分析 ? 选择单位系统Metric mks, OK

建立新的零件
? 右击Parts,选择New Part

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建立草图
? 右击Part 1,选择New Sketch ? 选择XY平面,OK ? 点击Add rectangle ? 输入第一角点坐标0,0,回车 ? 输入第二角点坐标1,1,回车, 关闭框 ? 图形区右击鼠标,选择Finish Sketch

分割草图为线
? 点击Divide one object按钮 ? 选择草图上边界 ? 输入分割数=5,apply ? 同理对其余三个边界进行操作, 分割数均为5 ? 操作完毕后关闭Object mesh setup对话框 ? 注意左侧管理树中出现四个对 象,分别对应于四条线的操作 ? 右击任意对象可以进行修改、拷 贝、移动、旋转、缩放等操作 ? 对象的后续操作与母对象是关联的

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通过对象操作生成箱梁
? 同时选中四个对象,右击鼠标,选择Move or copy ? 选中Move,Copy,Join,拷贝数20。 ? 方向DZ,总距离10 ? OK ? 注意左侧出现对象MRS mesh 5,对应与 上述操作,同样可右击鼠标进行操作 ? 设单元类型为Plate ? 参见下页

以上操作的结果

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网格修改
? 可通过对象进行网格的修改 ? 例如,要修改上边缘的分割数:
? 选中对象Divide one object mesh 1 ,右击鼠标,选择Modify ? 修改分割数为10, Apply

? 要修改纵向的分割数:
? 选中对象MRS mesh 5 ,右击鼠标,选择Modify ? 修改拷贝数为40, OK

修改后的网格

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