CAE仿真分析报告.docx

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1、CAE仿真分析报告目录1 说明12 分析过程12.1 分析类型12.2 分析流程12.3 模型说明22.3.1 几何信息22.3.2 单元类型22.3.3 材料属性22.3.4 网格划分32.3.5 连接设置32.3.6 载荷及约束设置42.3.7 计算设置42.4 分析结果42.4.1 40g过载42.4.2 8000g过载63 改进意见84 硬件最低要求8北京索为高科系统技术有限公司- I -1 说明依照客户委托，对客户提供模型进行响应谱分析。2 分析过程2.1 分析类型基于ansys13.0的响应谱分析。2.2 分析流程分析流程如下图所示：图1 分析流程2.3 模型说明2.3.1 几何信

2、息原始几何模型由客户提供。几何清理便于更好的分析问题，去除细小特征，例如小孔等。单位制:毫米，如图2。2.3.2 单元类型分析对象为实体模型采用SOLID92单元。SOLID92单元精度高，适应性好，能够满足分析需求。图2 原始几何模型2.3.3 材料属性除图2中绿色部分外，其余都按铝合金计算，LY12。绿色部分为PCB板。依据机械设计手册Ver.2012和网上资料，LY12和PCB板的属性分别取如下数据：l LY12的机械性能 抗拉强度：b (MPa) ) 425 屈服强度：0.2 (MPa) )275 密度：2.78g/cm3 弹性模量：73000MPal PCB板的机械性能 密度：2g/

3、cm3 弹性模量：50400 MPa 泊松比：0.2312.3.4 网格划分基于hypermesh11.0处理，单元尺寸3mm，该尺寸能较好的表现模型特征。由于模型局部特征较多，故采用四面体单元划分。网格最终效果如图3图3 网格模型2.3.5 连接设置本分析类型为动力学，故零件间连接方式采用线性BONDED处理，位置由客户图纸提供。连接示例模型如图4所示 图4 连接示例图2.3.6 载荷及约束设置约束采用固定约束，位置由客户图纸确定载荷谱由客户提供，见表1表1 冲击试验条件频率范围鉴定试验，加速度冲击响应谱（Q=10）50Hz800Hz9dB/oct800Hz5000Hz8000g正交坐标系3

4、个方向。2.3.7 计算设置依照客户要求，输出6种工况文件（加速度40g，8000g各三个方向），基于ansys13.0动力学求解器计算。2.4 分析结果2.4.1 40g过载首先以40g，X方向模型响应为例，观察PCB板应力分布图（图5），整体应力分布图（图6），X、Y、Z方向变形图（图7,8,9）。图5 PCB板应力分布图 图6整体应力分布图图7 X方向变形图图8 Y方向变形图图9 Z方向变形图在此工况下，最大应力值远远小于屈服强度，变形量也较小，设备结构安全稳定，符合要求。同理40g，Y、40g，Z工况。2.4.2 8000g过载其次以8000g，X方向模型响应为例，观察PCB板应力分布

5、图（图10），整体应力分布图（图11），X、Y、Z方向变形图（图12,13,14）。图10 PCB板应力分布图图11整体应力分布图图12 X方向变形图图13 Y方向变形图图14 Z方向变形图在此工况下，最大应力值大大高于抗拉强度，但变形量较小，说明设备存在应力集中；同时观察PCB板应力分布可知，连接部位应力集中，产生结构性破坏，设备结构不符合要求。同理8000g，Y、8000g，Z工况。注意：以上分析基于本文确定的网格划分尺度、方法和边界条件，结果可能会因采用计算参数设置不同而有所差异。若追求精度更高的计算结果，需进一步细化网格，改善网格质量，细化边界条件等。3 改进意见1.在整体应力集中区域采用平滑过渡，减少应力集中。2.PCB板连接区域改善连接方式，降低局部应力。4 硬件最低要求l 模型处理： 操作系统：WINDOW7 内存：8G， 独立显卡：1G CPU：Intel四核心，核心频率2GHzl 仿真计算 操作系统：WINDOW7 内存：32G 独立显卡：1G CPU：intel十六核心，核心频率3GHz北京索为高科系统技术有限公司第9页共9页