RADIOSS工程应用：机翼模型三维屈曲分析

本例将介绍使用RADIOSS做三维屈曲分析的步骤。图4-13所示即为本例中要用到的结构模型。

图4-13 包含载荷和约束模型

设计要求：屈曲第一阶模态＞1.5×；静态最大位移＜20mm，Von Mises应力＜70MPa。

启动HyperMesh，加载RADIOSS（Bulk Data）用户模板并打开WING. hm文件

该文件中已经包含了必要的单元、部件、属性和材料特性，并且已经设置好了静力分析的荷载。

运行静力分析，验证设计是否满足静力失效的要求

（1）进入Analysis中的RADIOSS面板。

（2）单击input file旁边的save as，出现save file窗口。

（3）选择RADIOSS结果文件存入的路径，并为文件命名（如WING.fem），单击Save。

（4）设置export options为all，run options为analysis，memory options为memory default。单击RADIOSS按钮，启动屈曲分析计算，如图4-14所示。

图4-14 提交作业

在HyperView中查看位移和Von Mises应力

（1）在RADIOSS面板中单击HyperView按钮，启动HyperView并且加载包含模型和结果信息的WING.h3d文件。

（2）在左侧视图窗口中单击Load case view按钮，在载荷下拉列表中选择Subcase 1（PRESSURE），在下面的下拉列表中选择Static Analysis选项，如图4-15所示。

图4-15 选取工况

（3）单击Graphic工具栏中的Contour按钮。

（4）在Result type中选择Displacement（v）选项，sub type选择Mag选项，如图4-16所示。

图4-16 选择结果

（5）单击Apply显示位移云图，如图4-17所示。

图4-17 位移云图

（6）在Result type中选择Element Stresses（2D and 3D）选项，sub type选择Von Mises选项。单击Apply显示Von Mises应力云图，如图4-18所示。

图4-18 应力云图

（7）重复步骤（2）～（6），分别选择Subcase 1（PRESSURE）、Subcase 2（TIP）和Subcase 3（SUM），得到3种工况下的位移和等效应力云图，如图4-19所示。

图4-19 静态分析的位移和Von Mises应力结果

由结果可知，静态荷载下的位移和Von Mises应力满足设计要求。

创建线性屈曲分析载荷步

（1）单击按钮，创建一个Load collector，在loadcol name=文本框中输入EIGRL，单击Card image=，选择EIGRL，如图4-20所示。该卡片要求RADIOSS采用Lanczos方法计算模型的屈曲模态。

图4-20 创建EIGRL卡片

（2）单击create/edit，创建一个名为EIGRL的载荷集，并编辑卡片EIGRL，参数如图4-21所示。

(www.xing528.com)

图4-21 设置特征值提取参数

提示：负的屈曲因子没有物理意义，所以通常只需要求解大于0的第一个屈曲因子。

（3）创建3种工况下的屈曲分析载荷步。

（4）从面板区的Analysis面板进入Loadstep子面板。

（5）在name=文本框中输入BUCK PRESSURE。

（6）设置type子选项为linear buckling。

（7）选中SPC复选框，在SPC右侧会出现一个文本框。

（8）单击该文本框，在载荷集列表中选择定义好的约束constraints。

（9）选中STATSUB复选框，单击其右侧出现的文本框，在载荷集列表中选择工况1：PRESSURE。

（10）选中METHOD（STRUCT）复选框，单击其右侧出现的文本框，在载荷集列表中选择定义好的EIGRL卡片。

（11）单击create。

这样就创建了一个名为BUCK PRESSURE的RADIOSS线性屈曲分析载荷步。该载荷工况包含constraints单点约束和PRESSURE集中力以及一个EIGRL卡片，如图4-22所示。

图4-22 创建第一个屈曲工况

重复以上步骤，分别建立另外两种工况下的屈曲分析载荷步，如图4-23和图4-24所示。

图4-23 创建第二个屈曲工况

图4-24 创建第三个屈曲工况

运行分析并查看屈曲模态

（1）在Analysis面板，进入RADIOSS子面板。

（2）单击input file旁边的save as，出现save file窗口。

（3）选择RADIOSS结果文件存入的路径，并命名（如WING.fem），单击Save。

（4）设置export options为all，设置run options为analysis，设置memory options为memory default，单击Radioss按钮，启动屈曲分析计算，如图4-25所示。

图4-25 提交作业

（5）在RADIOSS面板中单击HyperView按钮，启动HyperView并且加载包含模型和结果信息的WING.h3d文件。

（6）在左侧视图窗口中单击Load case view按钮，在载荷下拉列表中选择Subcase 4（BUCKPRESSURE），在下面的下拉列表中选择Mode 1选项，如图4-26所示。

（7）单击右侧图形窗口下的Apply，得到一阶模态的变形图，如图4-27所示。

（8）重复步骤（6）～（7），得到另外3种工况下的一阶屈曲模态，如图4-28所示。

图4-26 选择结构工况

图4-27 屈曲模态（一）

图4-28 屈曲模态（二）

由结果可知3种工况下结构的第一阶屈曲模态均满足设计要求（Model 1＞1.5×）。