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2001-10-01 第六章子 模 型 目标 在完成本章学习后，我们应能利用子模型技术分析模型中的一个小域。 第一讲概念应用和过程 子模型 6-1. 定义子模型 子模型是一种为了在模型的局部区域得到更精确结果的 有限元技术。 子模型是在大模型中对感兴趣的区域内生成了一个独立的，有更好的网格的模型。 子模型应用 6-2. 所需载荷工况的描述 对于一个复杂结构，适中的有限元网格虽然对结构的大部分区域是精确的，然而对某些小的应力集中区域可能是不够的。子模型则可以在这些位置产生精确的应力结果。 例：给皮带轮的轮毂和辐条建立子模型 粗模型 迭在粗模型上的子模型 子模型过程 6-3. 说明子模型的整个过程 子模型的整个过程包括下面这些步骤： 建立粗模型并对之进行分析 建立子模型 进行切面插值 对子模型进行分析 验证切面之间的距离和应力集中是足够的 子模型详细过程（续） 建立并分析粗模型： 原始模型不必包括局部细节例如倒角。然而，有限元网格的密度必须足够到能得到精确的自由度结果，子模型的结果几乎完全是以切面上的自由度插值结果为基础的。 在进行子模型分析时需要粗模型的结果文件和数据库文件，因此在建立子模型之前需要进行存盘。 子模型详细过程（续） 2. 建立子模型： 首先，改变作业名： Utility Menu: File Change Jobname… 子模型完全独立于粗模型，所以我们可以从清除数据库开始 Utility Menu: File Clear Start New 然而，原始实体模型对于建立子模型可能是有帮助的，故我们有时只需清除结点和单元： Utility Menu: Preprocessor -Meshing- Clear 子模型的位置与原始粗模型的相应部分的位置必须相同（相对于总体坐标系原点）。 子模型详细过程（续） 3. 进行切面插值： 选择子模型切面边界上的节点 Utility Menu: Select Entities… 将切面边界上的节点写进文件 Utility Menu: Preprocessor Create Nodes Write Node File (Default to jobname.node)… Cut boundaries on the submodel 恢复全部节点，存盘，并退出前处理 Utility Menu: Select Everything Utility Menu: File Save as Jobname.db 子模型详细过程（续） d. 将作业名变为粗模型时的作业名，然后恢复原始数据库文件 Utility Menu: File Resume from…(Use name of coarse modal database file.) e. 进入通用后处理，从原始结果文件中读入所期望的结果 Main Menu: General Postproc -Read Results- (Choose option.) 进行切面边界的插值 Main Menu: General Postproc Submodeling Interpolate DOF(Cut boundary DOF values are written to the file, jobname.CBDO) 退出后处理，将作业名改为子模型的作业名，恢复子模型的数据库文件。 子模型详细过程（续） 分析子模型： 读进切面边界约束条件来给切面边界加自由度约束。进行此操作时应确保处于前处理或求解处理器中，否则，程序将不接受某些输入命令 Utility Menu: File Read input from… 在子模型上应复制原模型中存在的载荷和边界条件，例如对称性，面载和惯性载荷 在子模型上的载荷 子模型详细过程（续） 验证切面之间的距离和应力集中是合适的： 将子模型切面边界处和原始模型对应位置的结果进行比较（非自由度结果，即比较应力而不是变形）。如果结果一致说明切面边界约束取得合适。否则可能需要重新选择远离感兴趣区域的切面建立子模型，并重新进行分析，或者是由于在子模型的定义或在给定边界条件时出错。 子模型过程有关边界验证的注释 利用子模型时为了分析应力集中区域的应力，然而切面边界的验证并没有对子模型在此区域的应力的精度给予估计。故一般采取网格离散误差估计来进行估计。 练习－曲杆：子模型 在该练习中，使用子模型来进行小洞周围的应力分析。 用“coarse”为作业名进入ANSYS程序。 恢复数据库文件coarse.d