搭接接头隐式非线性分析实例应用

本教程的目的是学习使用RADIOSS Block模块进行隐式接触非线性分析，涉及非线性材料、接触卡片以及隐式求解控制卡片的编辑。基本模型是一个搭接接头，为减少计算量，模型只取对称结构的一半进行分析，如图21-1所示。

图21-1 搭接接头模型

本教程中包含以下内容的学习：

（1）非线性材料的创建。

（2）接触的定义。

（3）非线性隐式控制卡片的创建。

（4）计算结果的查看。

导入网格

（1）打开HyperMesh，并选择User profile为RADIOSS Block100，单击OK。

（2）单击Import按钮，在Import面板下选择“导入FE模型”按钮，如图21-2所示。

（3）单击“打开文件”按钮，在相应的目录路径＜install_directory＞/tutorials/hwsolvers/ RADIOSS/下，选择模型文件lapjoint_final_0000.rad，单击Ipmort。

图21-2 导入FE模型

创建弹塑性材料

（1）单击菜单XYplots→curve edit，打开曲线编辑面板，单击右下角的NEW按钮，增加一条新的曲线，输入曲线的名称为Aluminum，并单击Proceed，返回曲线编辑器。

（2）单击曲线编辑器左边数据输入区，并分别在X，Y相应的部分输入如图21-3所示的数据，定义aluminum材料曲线。

图21-3 输入X和Y对应的数据

（3）输入完毕后单击左下角的Updata，更新数据，在曲线显示区会看到创建的曲线，如图21-4所示。

图21-4 更新数据曲线

（4）重复上述步骤（1）～（3），创建材料titanium的材料曲线。

（5）曲线创建完毕后如图21-5所示。

（6）在Model选项卡中，用鼠标右键单击create→material，弹出材料创建窗口，选择如图21-6所示的材料类型以及卡片，并勾选card edit material upon creation，单击Create。

图21-5 创建tiatanium的数据曲线

图21-6 创建材料

（7）在弹出的卡片编辑器中输入如图21-7所示的材料信息。

图21-7 输入材料信息

（8）单击左边的下拉箭头，单击按钮两次，选择前面创建的材料曲线函数aluminum，再单击return。

（9）重复上述步骤（6）～（8），创建材料titanium，材料相应参数如图21-8所示，并在中选择曲线titanium。

图21-8 输入titanium的材料参数

创建属性

（1）在Model选项卡中，用鼠标右键单击create→property，弹出材料创建窗口，选择如图21-9所示的材料类型以及卡片，并勾选card edit material upon creation，单击Create。

图21-9 创建属性

（2）在弹出的卡片编辑器中输入如图21-10所示的材料信息，单击return。

图21-10 输入材料信息

（3）与步骤（2）相同，创建与ASSEMBLY_PLATE-BOT_PLATE相同的Property：ASSEMBLY_PLATE-TOP_PLATE。

（4）与步骤（3）相同，创建属性ASSEMBLY_RIVET-1_RIVET，其卡片信息如图21-11所示，单击return。

图21-11 卡片的信息

更新Component属性与材料

（1）单击工具栏中的component按钮，并选择updata面板。单击，并选择ASSEMBLY_PLATE-BOT_PLATE，单击card image=，选择part；单击property=，选择ASSEMBLY_PLATE-BOT_PLATE；单击material=，选择aluminum，如图21-12所示，单击update。

图21-12 更新Part材料属性

（2）使用同样的方法更新ASSEMBLY_PLATE-TOP_PLATE属性与材料，如图21-13所示。

图21-13 更新Part材料属性

（3）使用同样的方法更新ASSEMBLY_RIVET-1_RIVET属性与材料，如图21-14所示。

图21-14 更新Part材料属性

创建Load Collector

（1）选择Analysis面板，并进入Entity Sets面板，在name=中输入ASSEMBLY_FIX，card image选择GRNOD，其余参数设置如图21-15所示。

图21-15 进入Entity Sets面板

（2）选择如图21-16所示中的节点创建节点集合，单击Create。

（3）用上述方法，创建节点集合ASSEMBLY_PULL，节点选择如图21-17所示的节点。

图21-16 选择节点创建节点集合

图21-17 创建节点集合

（4）用上述方法，创建节点集合ASSEMBLY_SYMM，节点选择如图21-18所示的节点。

（5）用上述方法，创建节点集合ASSEMBLY_CORNER，选择如图21-19所示的节点。

（6）在Model选项卡中，用鼠标右键单击create→Load Collector，弹出LoadCollector创建窗口，输入如图21-20所示的信息，并勾选card edit material upon creation，单击Create后编辑卡片。

（7）单击Gmod_id，选择前面创建的节点集合ASSEMBLY_FIX，注意勾选自由度约束选项Translation_Vx，如图21-21所示。

（8）用上述方法，分别对节点集合ASSEMBLY_SYMM和ASSEMBLY_CORNER创建Load Collector—SYMM和CORNER，卡片信息如图21-22所示。

图21-18 创建节点集合

图21-19 创建节点集合

图21-20 创建Load Collector(www.xing528.com)

图21-21 勾选Translation Vx

图21-22 创建节点集合

创建强制位移

（1）同STEP02中创建材料曲线相同，在Curve Editor中单击NEW增加一条新曲线，曲线名称为IMPDISP，曲线点信息如图21-23所示。

图21-23 创建曲线

（2）在Model选项卡中，用鼠标右键单击create→Load Collector，弹出Create LoadCollector创建窗口，信息输入如图21-24所示。

图21-24 创建Load Collector

（3）在卡片编辑中输入如图21-25所示的信息，其中lfunct为前面创建的位移曲线，Gmod_id为前面创建的节点集合ASSEMBLY_PULL，单击return。

图21-25 输入参数

创建接触

（1）进入Analysis面板，选择Entity Sets面板，在name=中输入GrnodPartForInter- faceId_5，Card image选择GROND，如图21-26所示，选择模型中所有节点后，单击create。

图21-26 创建接触

（2）在name=中输入SurfPartForInterfaceId_5，Card image选择SURF_EXT，如图21-27所示，单击comps，选择所有的components，单击select，单击create，再单击return。

图21-27 创建SURF_EXT

（3）进入interface面板，选择create，在name=中输入Type 7，单击type=，选择TYPE7，如图21-28所示。

图21-28 创建Type 7的interface

（4）单击create/edit，进入卡片编辑，如图21-29所示。

图21-29 Type 7的卡片编辑界面

（5）单击lstf，选择0；单击l_the，选择0，单击左边的下拉箭头，单击FRIC与GAPmin，并输入如图21-30所示的数据。

图21-30 输入参数

（6）单击lfric，选择0；单击lform，选择2，单击return。

（7）单击add，进入add面板，并选择master与slave类型都是sets，如图21-31所示。

图21-31 进入add面板

（8）单击master所属的sets，选择前面创建的节点集合SurfPartForInterfaceId_5，单击后面的按钮对接触对的主面进行更新；单击slave后面的sets，并选择前面创建的节点集合GrnodPartForInterfaceId_5，单击后面的按钮对接触对的从节点进行更新。

（9）单击按钮，可以查看创建的接触，如图21-32所示。

图21-32 预览创建的接触

创建求解控制文件（Engine File）

（1）两种方式进入RADIOSS Engine：

1）进入analysis面板，单击RADIOSS按钮，进入RADIOSS求解面板，如图21-33所示，单击右下角的“引擎文件创建”按钮。

图21-33 进入analysis面板

2）进入Utility面板，选择Engine File。

（2）以上述两种方式中的任意一种，进入Engine File编写窗口，如图21-34所示。

（3）在GENERAL面板下输入相应的信息，如图21-35所示。

图21-34 Engine File编写窗口

图21-35 GENERAL面板填写相应信息

（4）在ANIM面板下输入相应的信息，如图21-36所示。

（5）在MISC面板下勾选/MOD，并选择ON，如图21-37所示。

（6）在UNSUP面板下输入隐式计算控制信息，如图21-38所示。

（7）单击Apply，单击Close。

求解计算

（1）进入Analysis面板，单击RADIOSS，进入RADIOSS求解面板，如图21-39所示。

图21-36 在ANIM面板中输入相应的信息

图21-37 在MISC面板中输入相应的信息

图21-38 在UNSUP面板中输入相应的信息

图21-39 进入RADIOSS求解面板

（2）单击Save as，将文件保存到相应的目录下，注意文件名称后面必须是_0000.rad。

（3）单击RADIOSS，递交计算。

（4）在计算前首先对模型进行检查，检查通过后再进入求解程序。计算结束后DOS窗口中会出现NORMAL TERMINATION，证明计算完成。

查看计算结果

（1）求解结束后，单击RADIOSS面板下的HyperView按钮，HyperView自动导入计算得到的结果如图21-40所示。

图21-40 查看结果

（2）单击Counter按钮，查看各个结果的应力云图，此处以查看接触力（Contact force）为例，将面板内信息设置如图21-41所示，单击Apply，结果如图21-42所示。

图21-41 面板设置

图21-42 结果云图