多类型单元混合建模方法研究

发布时间：2025-01-15 20:22

　　在有限元分析中，常使用的模型是实体模型。为得到精度比较高的仿真结果，通常采用对实体模型网格细化的方法进行分析，该方法需要使用更小的单元尺寸、更多的单元进行仿真分析，因此该方法需要花费较多的机时进行运算处理；再者，随着单元数量的增多，累积误差也会增大。为了解决上述方法的不足，本文提出了一种新型的使用多类型单元混合的建模方法：把实体模型等效为多类型单元模型，该方法在保证计算精度的同时可以有效降低仿真分析中使用的单元数量，提高单元质量。 本文主要完成的工作内容有： 1、首先研究了多类型单元混合建模的两种建模方法：直接建模法和模型导入法。直接建模法即直接在WORKBENCH中对混合单元模型进行建模；模型导入法是将其他软件（诸如UG NX、PRO/E等软件）建立的模型导入到WORKBENCH中，并在WORKBENCH中对模型进行处理，以得到能使用混合单元的模型。其次，以某弹载直流电源为研究对象，使用模型导入法对模型进行了处理。 2、研究了不同单元类型之间的连接方法。研究了不同的连接方法对于不同单元之间应力不连续、变形不协调的等问题的解决情况；通过算例表明各连接方法结果之间的误差很小，故...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题来源及选题依据
        1.1.1 论文题目来源
        1.1.2 论文选题依据
    1.2 混合单元建模研究现状
        1.2.1 国内外研究现状
    1.3 本论文主要内容
第二章 多类型单元建模方法研究
    2.1 点单元建模方法
    2.2 一维单元建模方法
        2.2.1 一维单元模型建立
        2.2.2 一维单元截面定义
        2.2.3 线体模型截面对齐方式
    2.3 二维面体单元建模方法
    2.4 三维实体单元建模方法
    2.5 电源模块等效处理
        2.5.1 CAD 模型导入 ANSYS 的方法
        2.5.2 模型修复
        2.5.3 模型切分
        2.5.4 抽取中面
    2.6 本章小结
第三章 多类型单元连接方法研究
    3.1 单元属性介绍
        3.1.1 点单元
        3.1.2 杆单元
        3.1.3 梁单元
        3.1.4 平面单元
        3.1.5 三维单元
    3.2 连接方法
        3.2.1 刚度叠加法
        3.2.2 直接耦合法
        3.2.3 约束方程法
        3.2.4 罚函数法
        3.2.5 多点约束
    3.3 连接方法对比
    3.4 本章小结
第四章 多类型单元应用研究
    4.1 电源模块等效
        4.1.1 电子器件等效方法概述
        4.1.2 电源模块的等效
    4.2 PCB 板的等效
    4.3 电源模块与电路板连接的处理
    4.4 其他元器件与 PCB 板之间的连接
    4.5 网格划分
        4.5.1 单元类型的选择
        4.5.2 模型网格划分
        4.5.3 网格质量评价
    4.6 边界条件设置
    4.7 模态实验
        4.7.1 实验所用设备
        4.7.2 模态实验激励方法
        4.7.3 直流电源的支撑方法
        4.7.4 振动信号采集方法
        4.7.5 测试步骤
        4.7.6 测试结果
    4.8 仿真结果分析
    4.9 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来研究展望
致谢
参考文献



本文编号：4027804