韧性体分析的系统化操作指南及其关键性

摘要

本文旨在详细阐述韧性体分析的核心流程，并着重强调材料属性定义对分析结果的直接影响。通过具体实例演示 Optistruct 和相关软件的使用方法，本文对于理解韧性体分析的步骤、负载定义、频率与质量匹配以及处理特定版本软件（如 HM10）中遇到的常见问题提供了详细的洞察。特别关注于材料属性的精确设定、节点约束和边界条件的适当应用以及分析决策的逻辑性，确保了最终结果的准确性和实用性。

操作流程


1\. 预选搬模模板

在进行韧性体分析前，选用 Optistruct 中的通用模板或根据项目特点定制模板。选择适当的模板是确保后续环节顺利进行的基础。

2\. 几何导入与准备




将设计的几何模型导入软件系统中，并执行必要的准备性操作，包括模型的标准化以及关键词检查过程，以保证模型与后续分析的兼容性和一致性。

3\. 网格划分

采用适当的方法对几何模型进行网格划分。网格密度应基于后续分析的需求和计算资源的限制进行优化，以保证足够的精度同时控制计算成本。

4\. 材料定义

材料属性定义对于整个分析极其关键。例如，以Steel为例，精确设定弹性模量Es = 2.1e5Pa、泊松比U = 0.3以及密度ρ = 7.9e6kg/m³（以匹配t mm s单位制）或按需要转换为其他单位。这里特别强调了单位系统对整个分析结果的影响，确保材料属性输入的单位系统一致性。

5\. 单元属性与分配

根据模型的特性与分析需求选择合适的单元类型。赋予单元相应的属性，如材质属性、尺寸参数等，确保每一塑分子体或结构构件均与分析程序兼容。

6\. 创建刚体单元

在模型中添加单点、单轴或双轴刚体单元，确保边界条件的精确设定。函数选择、约束类型以及自由度的选择需结合实际应用场景，确保刚体单元能正确地承载并隔离预期的外部负载。

7\. 设定负载收集器

负载收集器被设计用于集中管理和分配预期的集中或分布式应用负载。对于本实例中的load collector1和load collector2，通过卡丁选择模态合成法（CMSMETH）和特定的约束机制（CB  CB；NMODES），实现负载的有效控制和优化。

8\. 约束与节点限制设定

基于模型的具体构造，合理地设定约束或限制。选用ASet负载类型时应明确指定指定系列或特定节点对，确保模型在物理情况下的一致性和相关性。

9\. 定义与设定分析步骤

选择适当的分析类型并为之搭建基础结构。在HM10版本支持下，特此定义了泛用性make generic类型的分析步骤，避免对额外设置的过度挑大梁。

10\. 处理控制卡

关键控制卡设置优化从动态处理单位变换（DTI UNITS），全局案例控制（GLOBAL_CASE_CONTROL）中负载集的选取，至应力评估（GPSTRESS）和结果输出（选择admManF）操作，以确保分析流程的高效性和结果的精确度。

11\. 将模型提交至Optistruct或Radioss

完成上述所有步骤后，通过提交分析指令将模型送至计算阶段。正确使用的AFNET编译器和MWCC编译器为优化模型提供了关键的支持。

12\. 分析后处理与结果验证

最终获得柔性体文件（MNF），通过ADAMS软件打开后验证第7阶频率高低点54.035Hz（剔除了前6阶刚体模态）的准确性。通过与单纯的模态分析结果对比，确认模态一致性，同时检查质量信息等相关分析结果，确保数值与预期相符。