[发明专利]一种基于切割边界变形约束的新子模型有限元分析方法

摘要

一种基于切割边界变形约束的新子模型有限元分析方法，其内容包括：建立整机简化模型并进行分析；对整机模型切割边界节点进行后处理；建立局部结构的有限元模型——子模型；在子模型切割边界添加变形耦合约束方程，并且添加位移插值边界条件和力边界条件；进行子模型分析；验证切割边界距应力集中区域的距离应足够远。本发明的优点是：子模型切割边界施加边界条件时一部分切割边界添加位移插值边界条件，另一部分切割边界添加约束方程和力边界条件，保证了子模型边界条件的准确性，较传统子模型有限元法分析方法降低了整机模型的要求，可以大大简化整机模型，提高了整机分析效率和子模型的计算精度。

主权项

一种基于切割边界变形约束的新子模型有限元分析方法，其内容包括如下步骤：步骤1：建立整机简化模型并进行分析利用ANSYS软件中APDL参数化建模语言通过自下而上的建模方法建立整机简化有限元模型；步骤2：对整机简化模型切割边界节点进行后处理，提取整机简化模型切割边界合力分量及节点相对位移，提取方法包括如下具体内容：(1)选择切割边界节点；(2)提取切割边界节点总数，并将节点编号存入数组；(3)提取切割边界节点位移值；(4)在切割边界节点中选取一个主节点，计算各节点与主节点的相对位移，并输出；(5)提取切割边界作用力，该作用力包括合力分量和力矩分量，并输出；步骤3：建立局部结构的有限元模型——子模型利用ANSYS软件中APDL参数化建模语言通过自下而上的建模方法建立子模型的三维有限元模型；步骤4：在子模型切割边界添加变形耦合约束方程，并且添加位移插值边界条件和力边界条件；在子模型第一类切割边界节点上添加位移插值边界条件，在子模型第二类切割边界节点上添加约束方程和力边界条件；步骤5：进行子模型分析；步骤6：验证切割边界距应力集中区域的距离足够远。