横向稳定杆前处理方法

（1）启动Abaqus/CAE，切换到Part模块，通过扫掠方法建立横向稳定杆几何体模型，横向稳定杆的扫掠路径草图如图8-2所示，横向稳定杆横截半径为8 mm。

图8-2　横向稳定杆

（2）切换到Property界面，创建材料属性。弹性模量：2.06×105；泊松比：0.29；密度：7.74×10－9。不同有限元软件的单位制不同，材料属性参数一定要保证正确，否则会导致计算出的模态出错。材料属性界面输入参数如图8-3和图8-4所示；横向稳定杆采用的材料为60Si2Mn。

图8-3　密度参数

图8-4　杨氏模量与泊松比

（3）材料通过截面属性赋予到三维模型上，赋予成功后，横向稳定杆几何体颜色变为浅绿色；截面属性如图8-5所示。

图8-5　材料界面属性_60Si2Mn

（4）切换到Assembly界面，单击装配完成单体部件装配。

（5）切换到分析步Step界面，完成两个分析步创建，如图8-6所示。Step-1为模态分析步，设置提取前20阶模态；Step-2为子结构生成，子结构即把整个连杆作为一个单一部件。在Basic选项卡设置Step-2子结构标识（Substructure identifier：Z101），点选Whole model，在后续方框中选择整个模型；切换到Options选项卡，勾选Specify retained eigenmodes by，点选Mode range，在Date方框中输入1，20，1。Step-2设置如图8-7和图8-8所示。

图8-6　分析步设置

图8-7　Basic选项卡设置

图8-8　Options选项卡设置

（6）切换到相互作用Interaction界面，在横向稳定杆与稳定杆拉杆处创建RP-1、RP-2两个约束参考点，在横向稳定杆与车身衬套连接处创建RP-3、RP-4两个约束参考点，如图8-9所示。

图8-9　RP参考点

（7）建立RP点与端面的MPC多点约束，如图8-10所示。多点约束为参考点RP与对应的断面边线通过梁单元建立连接，具体参考模型文件。

图8-10　MPC多点约束

（8）切换到网格划分Mesh界面，设置网格全局尺寸为5 mm，网格划分完成后如图8-11所示，其中共包含1 820个六面体单元，经检查，网格全部符合要求。

图8-11　横向稳定杆网格划分-C3D8R单元(www.xing528.com)

（9）切换到Load界面，在Step-1分析步下约束RP-1、RP-2、RP-3、RP-4四个参考点完全固定。

（10）在Step-2分析步下选择Retained nodal dofs，点击继续RP-1、RP-2、RP-3、RP-4四个参考点，弹出编辑界面对话框，如图8-12所示，勾选全部约束。

图8-12　约束设置

（11）切换到Job界面，需要添加以下关键字符：

（12）整个关键字信息及上述需要添加关键字符的位置如下（下划线处）：

（13）创建fsae_arb_flex分析作业并提交运算，运算完成后可以在后处理模块中显示连杆的模态变形及对应的频率。前6阶模态变形如图8-13～图8-18所示。

图8-13　横向稳定杆一阶模态

图8-14　横向稳定杆二阶模态

图8-15　横向稳定杆三阶模态

图8-16　横向稳定杆四阶模态

图8-17　横向稳定杆五阶模态

图8-18　横向稳定杆六阶模态

（14）横向稳定杆前20阶频率如图8-19所示。在进行模态分析时施加对应的约束，因此为约束模态。如果为自由模态分析，前1到6阶模态的刚体模态数值较小，可以忽略，真实的模态从第7阶开始。一阶频率为299.42 Hz，根据经验建立的刚柔耦合稳定杆模型在低频状态下不会发生共振（有时候频率过低会导致在低频状态下发生共振，此时刚柔模型不能正常仿真，当然可以根据模态的贡献率对相应的模态进行抑制）。

图8-19　横向稳定杆前20阶频率

（15）打开Abaqus Command，输入cd D：\ADAMS_MNF，切换命令至ADAMS_MNF文件夹。

（16）继续输入以下命令：abaqus adams job=fsae_arb_flex substructure_sim=fsae_arb_flex_Z101 model_odb= fsae_arb_flex length=mm mass=tonne time=sec force=N，命令输入完成后，Abaqus Command完成提交并运算后产生fsae_arb_flex.mnf中性文件。