网格的划分
(1) 网格的划分
ansys在前处理方面功能强大，而在划分网格方面尤其是对于复杂模型，其能力 远不如hypermesh。hypermesh创建三维网格的基本步骤分为两大步，它的基本思想是 三维实体都是由面组成的，则首先可以通过切分实体改变面的拓扑结构来生成髙质量的 面单元，然后再对已有的二维网格通过扫描、扫掠等方法生成三维实体单元。且与 ansys有所不同的是，hypermesh中为先划分网格再设置单元类型和材料属性。
本文将在soildworks中建立的简化模型导入hypermesh中，首先修复拓扑状态显示 下出现的不正确的连接关系或者间隙，对实体做线或面分割，尽量将模型分割为规则的 实体以便划分四面体或六面体网格。网格划分后，调用hyper mesh自身的网格质量检 查功能进行网格连续性检査和单元质量检査，从而获得较好质量的网格。另外网格的密 度也不是越高越好，对于尺寸较大的部件，如床身立柱等，可设置较大的单元大小，对 于尺寸较小部件的则可划分更为精密的网格。
(2) 单元类型的设置
选择恰当的单元类型有助于提高计算效率和分析结果的准确性。该机床的床身、立 柱、主轴箱、立滑板结构形状复杂，因此可以选用sohd45和solidl85实体单元，它们 都是8节点六面体单元，每个节点有x、y、z三个方向的3个自由度，具有节点少，计 算精度高、效率高等优点，同时，它们都可以退化为四面体和棱柱体，但退化后的单元 会影响计算结果的精度，在计算量允许的情况下，优选solidl85实体单元，它是solid45 实体单元的高阶形式。该仿真计算所用的计算机容量足够大，故设置单元类型为 solid 185。
这里值得注意的是,10节点四面体单元和8节点六面体单元都具有很高的计算精度， 它们的区别在于四面体单元的节点个数多，可以很容易的划分各种复杂结构，但计算规 模大，而六面体单元节点个数少，计算量小，但是有些复杂的结构很难划分出好的六面 体单元，容易产生退化，因此在选用实体单元时，应综合考虑结构特性，计算精度和计 算量等因素。
另外，丝杠虽然是细长结构，可采用beam梁单元简化模型，但研究表明采用beam 单元会产生较大的计算误差[8〇1，故丝杠的单元类型亦设置为solidl85。
(3) 材料属性的设置
在网格划分完成之后设置部件的材料属性。结构大件、电机座、轴承座和螺母座的 材料是铸铁ht300,丝杠、丝杠螺母的材料是高性能优质钢8620h;主轴屈于山几种不 同材料的部件组成的复合构件，其密度用等效密度来替代，弹性模和泊松比则按其材 料来近似定义。表2.1是sgm50a卧式加工中心主要零部件的材料屈性。
表2.1
机床主耍零部件材枓属性
零部件名称
材料名称
密度/kg/n^
泊松比
弹性模m /gpa
床身、立柱、工作台、主轴箱、立滑板、 轴承座、电机座 丝杠、螺母 主轴
铸铁
钢
复合体1
7300
7800
4500
0.27
0.3
0.28
135
200
160
本文采摘自“sgm50a卧式加工中心动态特性分析及关键部件的优化”，因为编辑困难导致有些函数、表格、图片、内容无法显示，有需要者可以在网络中查找相关文章！本文由伯特利数控整理发表文章均来自网络仅供学习参考，转载请注明！
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本文将在soildworks中建立的简化模型导入hypermesh中，首先修复拓扑状态显示 下出现的不正确的连接关系或者间隙，对实体做线或面分割，尽量将模型分割为规则的 实体以便划分四面体或六面体网格。网格划分后，调用hyper mesh自身的网格质量检 查功能进行网格连续性检査和单元质量检査，从而获得较好质量的网格。另外网格的密 度也不是越高越好，对于尺寸较大的部件，如床身立柱等，可设置较大的单元大小，对 于尺寸较小部件的则可划分更为精密的网格。
(2) 单元类型的设置
选择恰当的单元类型有助于提高计算效率和分析结果的准确性。该机床的床身、立 柱、主轴箱、立滑板结构形状复杂，因此可以选用sohd45和solidl85实体单元，它们 都是8节点六面体单元，每个节点有x、y、z三个方向的3个自由度，具有节点少，计 算精度高、效率高等优点，同时，它们都可以退化为四面体和棱柱体，但退化后的单元 会影响计算结果的精度，在计算量允许的情况下，优选solidl85实体单元，它是solid45 实体单元的高阶形式。该仿真计算所用的计算机容量足够大，故设置单元类型为 solid 185。
这里值得注意的是,10节点四面体单元和8节点六面体单元都具有很高的计算精度， 它们的区别在于四面体单元的节点个数多，可以很容易的划分各种复杂结构，但计算规 模大，而六面体单元节点个数少，计算量小，但是有些复杂的结构很难划分出好的六面 体单元，容易产生退化，因此在选用实体单元时，应综合考虑结构特性，计算精度和计 算量等因素。
另外，丝杠虽然是细长结构，可采用beam梁单元简化模型，但研究表明采用beam 单元会产生较大的计算误差[8〇1，故丝杠的单元类型亦设置为solidl85。
(3) 材料属性的设置
在网格划分完成之后设置部件的材料属性。结构大件、电机座、轴承座和螺母座的 材料是铸铁ht300,丝杠、丝杠螺母的材料是高性能优质钢8620h;主轴屈于山几种不 同材料的部件组成的复合构件，其密度用等效密度来替代，弹性模和泊松比则按其材 料来近似定义。表2.1是sgm50a卧式加工中心主要零部件的材料屈性。
表2.1
机床主耍零部件材枓属性
零部件名称
材料名称
密度/kg/n^
泊松比
弹性模m /gpa
床身、立柱、工作台、主轴箱、立滑板、 轴承座、电机座 丝杠、螺母 主轴
铸铁
钢
复合体1
7300
7800
4500
0.27
0.3
0.28
135
200
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