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有限元模型單元的選取及網格劃分
有限元模型建立是進行有限元分析的基礎，所建模型是否精確影響到所求解的規(guī)模和精確性。機體結構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、網格劃分等工作。計算機軟件建立的模型不可能完全等同與實物，但需要與實物本身有一定的相似關系，這樣才能從車架模型所取得的數據和結論來揭示.內在規(guī)律，保證研究與分析工作的順利進行。本研究采用ANSYS軟件進行車架模型的建立。ANSYS軟件是-種應用廣泛的通用有限元分析軟件，具有功能完備的預處理器、強大的求解器、方便的后處理器和優(yōu)化模塊等。含有線性靜態(tài)分析和非線性動態(tài)分析等多種分析能力。它將有限元分析、計算機圖學同優(yōu)化技術相結合，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，經由PR0E4.0軟件建模后，將其通過接口導入ANSYS11.0中，并對采用ANSYS軟件對泡沫鋁填充結構車架和非填充結構車架進行有限元模型的建立，首先對泡沫鋁填充結構車架和非填充結構車架設定材料參數，并在模型的基礎上進行單元的選擇和網格的劃分，最終建立車架的有限元模型。首先設定材料的參數，包括材料的彈性模量、泊松比及材料密度。對于泡沫鋁填充架構的車架需要建立兩個模型對材料參數分別設置。其次設置單元的屬性，車架材料選用solid45單元，泡沫鋁填充材料選用solid95單元，并用粘結關系，ANSYS中采用: MainMenu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Glue的命令，使兩種材料粘結為一個整體，最后劃分網格。由于車架結構整體上為薄壁結構，兩根縱梁為矩形管狀結構，前端兩橫梁為方形管結構，中部橫梁為工字鋼結構，后部兩橫梁為圓管結構。填充之后兩縱梁為實心結構。所以在網格劃分時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，自由劃分網格。網格劃分之后車架模型含有130459個單元，259743個節(jié)點。