CAE各软件介绍.ppt

1、软件安装,软件,用Camtasia进行屏幕录像。,ABAQUS有限元计算,几何模型,网格模型： *NODE 1, 0.0 , 0.0 , 0.0 2, 0.0 , 1.0 , 0.0 3, 1.0 , 1.0 , 0.0 4, 1.0 , 0.0 , 0.0 5, 0.0 , 0.0 , 1.0 6, 0.0 , 1.0 , 1.0 7, 1.0 , 1.0 , 1.0 8, 1.0 , 0.0 , 1.0 9, 0.0 , 0.0 , 2.0 10, 0.0 , 1.0 , 2.0 11, 1.0 , 1.0 , 2.0 12, 1.0 , 0.0 , 2.0 *ELEMENT,TYPE=D

2、C3D8,ELSET=SOLID_box 1, 1, 4, 3, 2, 5, 8, 7, 6 2, 5, 8, 7, 6, 9,12,11, 10,ABAQUS有限元计算,材料： *SOLID SECTION, ELSET=SOLID_box, MATERIAL=HT280 *MATERIAL, NAME=HT280,静态机械应力计算： *ELASTIC 1.1e+5, 0.27,热应力计算： *ELASTIC 1.1e+5, 0.27 *Expansion 1.05e-05,温度场计算： *Conductivity 0.04834 *Density 7.35e-09 *Specific He

3、at 0.048,单位,牛 (N),力,秒 (s),时间,吨 (t),质量,毫米 (mm),长度,mJ/(t K),比热,mW/(mmK),导热系数,t/mm3,密度,MPa,弹性模量,1/K,线膨胀系数,mW/(mm2K),换热系数,Verify: T_m.inp T_mm.inp,ABAQUS有限元计算,约束与载荷：,静态机械应力计算： *STEP *STATIC 1,1 *初始步长,总时间,最小步长,最大步长 *BOUNDARY 1, 1, 3, 0 *节点编号,自由度,自由度,数值 *CLOAD 11, 3, 200 *节点编号,自由度,力的大小 *DLOAD 2, P4, 10 *单

4、元编号,分布载荷标识,数值 *DSLOAD Srf_2, P, 10 *面,分布载荷标识,数值 *END STEP,温度场计算： *STEP *HEAT TRANSFER, STEADY STATE 1,1 *BOUNDARY 1, 11, 11, 80 *节点编号,自由度,自由度,数值 *FILM 2, F4, 200, 0.001 *单元编号,载荷标识,环境温度,换热系数 *SFILM Srf_2, F, 200, 0.001 *面，载荷标识，环境温度，换热系数 *END STEP,ABAQUS有限元计算,约束与载荷：,热应力计算： *INITIAL CONDITION, TYPE=TEM

5、PERATURE Nset_box, 70 *节点集, 温度 *STEP *STATIC 1,1 *Temperature, file=temperature.odb *约束、载荷施加同机械应力计算 *END STEP,定义面： *SURFACE,TYPE=ELEMENT,NAME=srf_2 2, S2 定义节点集： *NSET, NSET=NSet_1 1, 2, 3, 4 定义单元集： *ELSET, ELSET=Eset_box 1, 2,ABAQUS有限元计算,结果输出：,*odb文件： *OUTPUT, FIELD, FREQ=99 *NODE OUTPUT, NSET=节点集 U

6、 *ELMENT OUTPUT, ELSET=单元集 S, SP, SINV , E *fil文件 *NODE FILE, , FREQ=99, NSET=节点集 U *EL FILE, FREQ=99, ELSET=单元集 S, SP, SINV , E *CONTACT FILE, FREQ=99,输出到dat文件： *NODE PRINT, FREQ=99, NSET=节点集 U, RF *EL PRINT, FREQ=99, ELSET=单元集 S, SP, SINV, E,ABAQUS有限元计算,提交计算：,Windows： Abq681 job=box cpu=4 远程Linux:

7、 nohup abq681 job=box cpu=4 需要压缩、合并、重建特征线、点; 当两条特征线之间区域小于一个网格，且该特征可忽略时，可将该线取消(Toggle)； 特征线能保证网格与实体的确切对应，切忌随便Toggle；有时还要创建特征线。,HyperMesh-2D Mesh,自动划分： 2D-automesh,HyperMesh-2D Mesh,网格质量检查与优化： 二维网格的好坏，决定三维网格质量；,HyperMesh-3D Mesh,四面体自动划分： 3D-tetramesh,HyperMesh-单元类型,HyperMesh-建立节点集、单元集,HyperMesh-建立面,Hy

8、perMesh-输出网格模型,Export： 为便于计算，应将网格按零件分别输出； 对各零件网格重新编号，各零件之间的网格节点编号留有余量； 文件后缀随意，一般为*.mesh； 用UltraEdit编辑、查看各零件的网格模型文件。,HyperMesh-施加函数变载荷,火力板： 1.178e-3*(-1.9401*(sqrt(x*x+y*y)/50)3+ 1.1356*(sqrt(x*x+y*y)/50)2+ 0.6834*(sqrt(x*x+y*y)/50) + 0.602),HyperMesh-施加函数变载荷,删除*DLOAD以外的内容 Replace P with F Replace ,0

9、. with , 736, 0. 另存为FireDeck_HTC.inp,HyperMesh-施加函数变载荷,缸套气侧温度、HTC： 对缸套内壁用HTC的函数施加变压力UtraEdit删除*DLOAD以外内容 对缸套内壁用T的函数施加变压力UtraEdit删除*DLOAD以外内容 在UtraEdit中：菜单ColumnColumn Mode，复制HTC文件的HTC列以及前面的逗号，在温度文件中第一行末尾粘贴 Replace P with F 另存为Liner_gas_HTC.inp,垫片单元,单元类型： 三棱柱：GKC3D6N 六面体：GKC3D8N 网格划分： 在建立缸垫几何模型时，对压波、

10、油孔、水孔密封区域建立边缘线； 在HM中用边缘线进行切割上述区域； 在缸垫的一个平面上分别对压波、油孔、水孔、本体划分面网格，并存放在不同的Collector中； 对不同区域的面网格沿缸垫厚度方向拉伸一层体网格，并更改单元类型； 建立接触面。,垫片单元,垫片属性： *Gasket behavior, name=GBASE *Expansion 1.35e-05, *Gasket Thickness Behavior, type=DAMAGE 0., 0. 60., 0.002 *Gasket behavior, NAME=Gprotuding *Expansion 1.35e-05, *Gas

11、ket Thickness Behavior 0., 0. 49.56, 0.025 *Gasket Thickness Behavior, direction=UNLOADING 0., 0.2625, 0.2625 20.1862, 0.284, 0.2625 *GASKET SECTION, ELSET=solid_gasket_base, behavior=GBASE ,0.35 *GASKET SECTION, ELSET=solid_gasket_oilbore, behavior=GBASE ,0.35 *GASKET SECTION, ELSET=solid_gasket_fi

12、rebore, behavior=GBASE ,0.3 *GASKET SECTION, ELSET=SOLID_GASKET_Protruding, behavior=Gprotuding,HyperView-后处理,显示结果云图,模型显示控制,模型显示控制,对于Element nodes结果，要勾选此项，如fesafe用Element nodes算的输出结果,HyperView-后处理,切面,结果查询,节点集、单元集,HyperView-后处理,输出图片： 菜单: Edit | Copy Page File | Capture Screen to File ,图例：,HyperView-后

13、处理,注释,远程访问Linux,在Linux系统中启用XDMCP（显示管理控制协议） Applications | System Settings | Login Screen,远程访问Linux,在本地windows系统安装Xmanager 启动Xbrowser,1,2,双击,右击,3,远程访问Linux,常用Linux命令： cd mkdir pwd cp rm gedit top tail man,STAR-CD流动计算,计算流程： 用HyperMesh准备几何模型 用ProAM划分网格模型 设置流动属性 设置边界条件 用STAR求解 后处理,用HyperMesh为STAR-CD准备几何

14、模型,操作过程： User Profiles | CFD 用三角形类型以surface deviation划分2D网格 对不同边界建立以inlet、outlet、wall开头命名的component，将不同边界对应的2D网格移到相应的component 建立名称为fluid的component，用任意一个面网格生成体网格 Utility | CFD I/O | Export files for Star CD: NAS mesh 编辑输出的.nas及.setup文件 在ProAM的命令窗口输入：ifile *.setup,用HyperMesh为STAR-CD准备几何模型,编辑输出的.nas及.

15、setup文件: 删除图中的红色框内的行,ProAM划分多面体网格模型,操作过程： 设置网格类型 Database | Update | All Cells 设置网格大小 设置附面层厚度及层数 设置边界类型 自动划分网格,2,1,STAR-CD流动计算设置流动属性,主要设置： 选择流体类型：H2O(L) 选择湍流模型：K- 温度计算：ON 流体初始化 指定计算监控点,STAR-CD流动计算设置边界条件,主要设置： 壁面：温度 入口：速度、湍流强度、湍流尺度 出口,STAR-CD流动计算Solver,主要设置： 输出：HTC 计算迭代次数、收敛标准,STAR-CD流动计算Solver,输出计算文

16、件 File|Save Problem File|Save Geometry,STAR-CD流动计算Solver,后台计算 登录服务器，进入到计算目录下，键入star -batch，会生成一个batch.sh文件。 使用命令vi batch.sh来编辑这个文件。将文件倒数第二行改写如下: star -dp $PNP_JOBNODESHOSTNAME,8 star.log & 其中，如果要用单精度计算，就将-dp去掉；8为计算用的cpu个数；后面的HOSTNAME请改成用来计算的服务器名。写完后保存退出。 在命令行下键入. batch.sh或者./batch.sh运行Star 运行之后，键入ta

17、il -f star.log，就可以看到star计算进行中每一步的残差和监视点的信息显示在跟踪的star.log文件中。 监视过程中，可以按Ctrl+c来退出监视，但是计算还是在后台运行的。 如果想要停止计算，可以在命令行下键入star -abort，计算就会停止。,STAR-CD流动计算后处理,图形显示结果 Vector Data Scalar Data,HTC投影到ABAQUS 用HyperMesh准备FEM的与体网格共节点的面网格，并输出； 用proSTAR的Export Mapped Data将HTC、T投影到有限元的面网格； 菜单栏Post | Save Post Data 用EXC

18、EL、UltraEdit编辑上一步输出的文件以符合ABAQUS格式。,STAR-CD流动计算后处理,CFD-FEM：到体单元,在HM中对体网格建立surface（若利用节点+角度搜寻surface困难时，可利用壳单元选择节点，角度较小，可实现快速建立复杂surafce）；体网格必须为一阶单元 对输出的网格文件中含*surface行中的空格删除，并在文件的头尾添加以下内容，否则ProStar不能读取surface,STAR-CD流动计算后处理,2,3,CFD-FEM：到体单元,1,在Prostar中将除用于映射的流体壁面一层网格之外的流体网格删除，因4.08版本在abqmap温度到有限元网格时用的是所有流体网格，映射时间太长。,STAR-CD流动计算后处理,2,3,CFD-FEM：到壳单元,1,在Prostar中将除用于映射的流体壁面一层网格之外的流体网格删除，因4.08版本在abqmap温度到有限元网