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有限元模型單元的選取及網(wǎng)格劃分
有限元模型建立是進(jìn)行有限元分析的基礎(chǔ)，所建模型是否精確影響到所求解的規(guī)模和精確性。機(jī)體結(jié)構(gòu)有限元模型化主要包括：模型的簡化、幾何模型的建立、模型單元的選擇、網(wǎng)格劃分等工作。計(jì)算機(jī)軟件建立的模型不可能完全等同與實(shí)物，但需要與實(shí)物本身有一定的相似關(guān)系，這樣才能從車架模型所取得的數(shù)據(jù)和結(jié)論來揭示.內(nèi)在規(guī)律，保證研究與分析工作的順利進(jìn)行。本研究采用ANSYS軟件進(jìn)行車架模型的建立。ANSYS軟件是-種應(yīng)用廣泛的通用有限元分析軟件，具有功能完備的預(yù)處理器、強(qiáng)大的求解器、方便的后處理器和優(yōu)化模塊等。含有線性靜態(tài)分析和非線性動(dòng)態(tài)分析等多種分析能力。它將有限元分析、計(jì)算機(jī)圖學(xué)同優(yōu)化技術(shù)相結(jié)合，為本研究提供了便捷的途徑和可靠的手段。
利用ANSYS軟件建立車架有限元模型時(shí)，經(jīng)由PR0E4.0軟件建模后，將其通過接口導(dǎo)入ANSYS11.0中，并對(duì)采用ANSYS軟件對(duì)泡沫鋁填充結(jié)構(gòu)車架和非填充結(jié)構(gòu)車架進(jìn)行有限元模型的建立，首先對(duì)泡沫鋁填充結(jié)構(gòu)車架和非填充結(jié)構(gòu)車架設(shè)定材料參數(shù)，并在模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行單元的選擇和網(wǎng)格的劃分，最終建立車架的有限元模型。首先設(shè)定材料的參數(shù)，包括材料的彈性模量、泊松比及材料密度。對(duì)于泡沫鋁填充架構(gòu)的車架需要建立兩個(gè)模型對(duì)材料參數(shù)分別設(shè)置。其次設(shè)置單元的屬性，車架材料選用solid45單元，泡沫鋁填充材料選用solid95單元，并用粘結(jié)關(guān)系，ANSYS中采用: MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Glue的命令，使兩種材料粘結(jié)為一個(gè)整體，最后劃分網(wǎng)格。由于車架結(jié)構(gòu)整體上為薄壁結(jié)構(gòu)，兩根縱梁為矩形管狀結(jié)構(gòu)，前端兩橫梁為方形管結(jié)構(gòu)，中部橫梁為工字鋼結(jié)構(gòu)，后部兩橫梁為圓管結(jié)構(gòu)。填充之后兩縱梁為實(shí)心結(jié)構(gòu)。所以在網(wǎng)格劃分時(shí)注意精度與尺寸的控制，在EIementedgelength文本框中輸入單元的大小為7，自由劃分網(wǎng)格。網(wǎng)格劃分之后車架模型含有130459個(gè)單元，259743個(gè)節(jié)點(diǎn)。