惯性释放分析实例-《RADIOSS理论基础与工程应用》

本例将介绍使用RADIOSS做惯性释放分析的步骤。工况为一个简化的卫星模型承受惯性载荷，分析的目的是验证卫星结构能否承受惯性载荷而不发生破坏。卫星结构模型，如图5-1所示。

设计准则：最大位移＜500mm，Von Mises应力＜70MPa（铝）。

图5-1 卫星结构模型

启动HyperMesh，加载RADIOSSBulkData用户模板并打开satellite.hm文件

该文件已经包含了单元、部件、属性和材料特性。

创建载荷集

按照下面的步骤创建4个载荷集（FictitiousSupport、GZ、GX和GY），并为每个载荷集分配一种颜色。

（1）在Model Browser视图窗口的空白处单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择Create选项，然后选择Load Collector，在loadcol name=文本框中输入FicitiousSupport，并选择一种颜色。

（2）单击card image=选择no card image。

单击create，创建一个名为FicitiousSupport的载荷集，如图5-2所示。

图5-2 创建载荷集

（3）采用同样的方法创建名为GZ、GX和GY的载荷集。

（4）创建名为SUM的Load Collector，选择card image为LOAD。这个卡片用来组合多个已经创建好的载荷集。单击creat/edit，在LOAD_Num_Set=文本框中输入3。单击S1（1）、S1（2）和S1（3）分别输入1，然后单击L1（1）、L1（2）和L1（3）分别选择已经建立好的载荷集GZ、GX和GY。参数设置如图5-3所示，单击return。

图5-3 创建LOAD卡片

添加虚拟约束

（1）在Model Browser窗口中展开Load Collector，用鼠标右键单击FictitiousSupport，在弹出的快捷菜单中选择Make Current，如图5-4所示。

图5-4 设置当前载荷集

（2）在面板区的Analysis面板中，选择Constraints。

（3）单击nodes选择by id，输入8545。单击右下方的load types=，选择SUPORT1。选中dof2复选框，然后单击create，为8545节点建立dof2自由度上的虚拟约束，如图5-5所示。

图5-5 创建虚拟约束（一）

（4）重复步骤（3），为节点10575建立dof1和dof2上的虚拟约束，为节点10532建立dof1、dof2和dof3上的虚拟约束，如图5-6所示。

图5-6 创建虚拟约束（二）

施加等效静态荷载

（1）在Model Browser窗口中展开Load Collector，用鼠标右键单击GZ，在弹出的快捷菜单中选择Make Current。

（2）在面板区的Analysis面板中，选择FORCE。

（3）单击nodes在扩展面板中选择by id，输入18933。单击magnitude下拉列表，选择z-axis，指定力的方向。在magnitude中输入-61800，单击create。

（4）重复步骤（1）～（3），依次将GX和GY荷载集置为当前并在节点18933上施加x方向和y方向的力，大小均为-92700。

定义参数INREL

（1）选择Analysis→control cards。

（2）单击next，选择PARAM卡片。单击左侧的滚动条，选中INREL复选框。单击上部INREL_V1选择-1。

创建载荷工况

（1）选择Analysis中的Loadstep面板。(www.xing528.com)

（2）在Name=文本框中输入GZ。

（3）设置Type选项为linear static。

（4）选中SUPORT1复选框，在右侧会出现一个文本框。

（5）单击该文本框，在载荷集列表中选择FictitiousSupport。

（6）选中LOAD复选框，采用与步骤（5）相同的方法选择GZ集。

（7）单击create。这样就创建了一个名为GZ的RADIOSS线性静力分析载荷工况。该载荷工况包含虚拟约束FictitiousSupport和GZ荷载集中的力，如图5-7所示。

（8）重复步骤（2）～（7），分别建立名为GY、GX和SUM的工况。SUPORT1均选择Fictitious Support。LOAD分别选择GY、GX和SUM荷载集。

图5-7 创建线性静态分析载荷步

运行惯性释放分析

（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结果文件的保存路径，并为文件命名（如satellite.fem），然后单击Save。

（4）设置export options为all，run options为analysis，memory options为memory default，然后单击RADIOSS按钮启动分析计算。

提示：如果模型较大，则可以先将run options设置为analysis检查模型并估计内存的需求量；如果有足够的物理内存可用，则可以使用-core in选项加速求解。具体的选项可以参考第一章的求解选项部分。

查看分析结果

（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satellite.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（GZ），在下面的下拉列表中选择Static Analysis选项，如图5-8所示。

（3）单击Graphic工具栏中的Contour按钮。

（4）在Result type中选择Displacement（v）选项，在sub type中选择Mag选项，如图5-9所示。

图5-8 选择结果工况

图5-9 选择位移结果

（5）单击Apply显示位移云图，如图5-10所示。

图5-10 工况1下的位移云图

（6）在Result type中选择Element Stresses（2D and 3D）选项，在sub type中选择Von Mises选项，在Averaging method中选择Simple。单击Apply显示Von Mises应力云图，如图5-11所示。

图5-11 工况1下的Von Mises云图

重复步骤（2）～（6），分别选择工况GZ、GY、GX和SUM可以得到4种工况下的位移和Von Mises云图，如图5-12和图5-13所示。

图5-12 4种工况下的位移云图

图5-13 4种工况下的Von Mises应力云图

从图中可以看出，4种工况下最大位移为421.46mm，最大Von Mises应力为21.21MPa，均未超出设计准则，可见结构满足设计要求。