μETA 基础教程二碰撞分析教程

本教程完整地描述了使用μETA 进行标准的碰撞分析后处理的基本步骤。教程中采用了 一个PAM-CRASH 的模型，但是后处理的功能对于所有求解器的模型是通用的。 本教程并未介绍μETA 全部的功能和特色。 本教程的中涉及的基本操作步骤为： ·载入数据和分析结果 ·标识模型中的各种实体 ·未变形状态 ·动画 ·绘制和控制云（梯度）图-云图范围选项 ·标识结果 ·组 ·失效单元 ·统计 ·注释 ·消除刚体位移（随节点）-入侵速度 ·导入第二个模型 ·使用Multi Model，State Statistics 工具和截平面比较两个模型 ·保存图片和视频 ·报告 ### μETA基础教程二：碰撞分析教程 #### 1.1 简介 本教程旨在详细介绍使用μETA软件进行碰撞分析后处理的基本步骤。通过一个具体的案例——一个基于PAM-CRASH的模型——来展示如何进行碰撞分析。虽然案例特定于PAM-CRASH模型，但所介绍的方法和技术适用于所有类型的求解器模型。以下是教程中涉及的一些关键步骤： #### 1.1.1 载入数据和分析结果 - **启动μETA**：打开μETA软件。 - **设置文件格式**：在“Read Results”面板的“Geometry”选项卡中，将“File Format”设为“Autodetect”或“Pamcrash”。 - **加载文件**：使用文件管理功能，选择要分析的文件。可以通过下拉菜单“File”中的“Open File”命令来访问文件管理功能。 - **选择文件**：浏览至包含模型文件的文件夹，选择其中之一，例如`2_plates_bars.nas`或`2_plates_bars.op2`。 - **加载几何模型**：μETA可以从输入文件或`.DSY`文件加载几何模型。输入文件通常提供更多详细信息。本教程中选择`../02-CRASH_BASIC/double_rail.pc`文件。 #### 1.1.2 标识模型中的各种实体 - **识别模型实体**：通过观察模型来识别模型中的不同组成部分，如侧梁、横杆等。 - **未变形状态**：查看模型在未受到外力作用时的状态，这对于理解模型的原始几何形状非常重要。 #### 1.1.3 动画 - **创建动画**：利用μETA的功能创建碰撞过程的动画，有助于直观地理解碰撞过程中发生的物理变化。 #### 1.1.4 绘制和控制云（梯度）图-云图范围选项 - **绘制云图**：使用μETA的云图功能来表示模型中的应力、应变或其他参数的变化。 - **控制云图范围**：调整云图的显示范围，以更好地突出感兴趣的区域或特征。 #### 1.1.5 标识结果 - **结果标记**：对计算结果进行标记，以便快速定位并分析关键数据点。 #### 1.1.6 组 - **创建组**：根据需要将模型的不同部分分组，便于管理和分析。 #### 1.1.7 失效单元 - **识别失效单元**：分析碰撞过程中哪些单元已经失效，并对这些单元进行标记或排除。 #### 1.1.8 统计 - **统计数据**：使用μETA的统计工具来计算模型的各种统计指标，如最大应力、平均应变等。 #### 1.1.9 注释 - **添加注释**：在模型上添加注释，以记录重要的发现或备注。 #### 1.1.10 消除刚体位移（随节点）-入侵速度 - **消除刚体位移**：通过对模型进行适当的坐标变换，消除刚体运动的影响，以便更准确地分析局部变形。 - **入侵速度**：测量碰撞过程中物体之间的相对速度。 #### 1.1.11 导入第二个模型 - **导入模型**：导入另一个模型用于比较或联合分析。 #### 1.1.12 使用Multi Model，State Statistics 工具和截平面比较两个模型 - **比较模型**：使用μETA的Multi Model功能来同时显示多个模型，并使用State Statistics工具来比较不同模型的相同状态。 - **截平面分析**：通过创建截平面来分析模型内部的结构和变化。 #### 1.1.13 保存图片和视频 - **导出结果**：将分析结果保存为图片或视频文件，便于分享和进一步分析。 #### 1.1.14 报告 - **编写报告**：总结分析结果，包括发现的关键点、结论以及建议，形成正式的报告文档。 #### 1.2 问题描述 本教程中的碰撞模型由两个双金属薄板部件组成，它们通过独立于网格的连接单元相连。两根梁在中部通过一根圆筒横杆连接，在前部则采用双横杆结构。整个结构沿X方向以12mm/ms的初速度撞击一个刚性障碍物。为了简化模型，圆筒横杆和前部双横杆采用了相同的材料；而侧梁和障碍物分别使用不同的材料。具体材料属性如下： - **侧梁**： - E = 210.0kg/mm﹡ms² - σy = 0.37GPa - ν = 0.34 - **横杆**： - E = 210.0kg/mm﹡ms² - σy = 0.235GPa - ν = 0.34 - m ≈ 455kg - Vinit = 12mm/ms - **障碍物**： - E = 70.0kg/mm﹡ms² - ν = 0.34 - m ≈ 2.5kg #### 1.3 数据文件 本教程的相关文件包括： - `<μETA安装目录>/docs/tutorials/tutorial_files/02-CRASH_BASIC/double_rail.pc` - `<μETA安装目录>/docs/tutorials/tutorial_files/02-CRASH_BASIC/double_rail.DSY` - `<μETA安装目录>/docs/tutorials/tutorial_files/02-CRASH_BASIC/second_model/second_model.pc` - `<μETA安装目录>/docs/tutorials/tutorial_files/02-CRASH_BASIC/second_model/double_rail.DSY` #### 1.4 后处理过程 - **加载模型**：参照1.1.1节中的步骤加载模型文件。 - **加载分析结果**：切换到“Read Results”面板的“Results”子选项卡，加载相应的`.DSY`文件。所有可用的载荷情况将被自动识别并在“States”选项卡中列出。 - **关闭失效单元**：确保在“Deformation”选项卡中关闭“IgnoreFailedElements”，以便在后续步骤中能够正确识别失效单元。 - **调整显示设置**：在“Scalar”选项卡中调整云图和其他显示设置，以便更好地可视化和分析结果。 - **创建动画**：参考1.1.3节中的说明创建碰撞过程的动画。 - **比较模型**：如果需要，可以按照1.1.11节中的指导导入第二个模型，并使用“Multi Model”功能进行比较分析。 - **导出结果**：使用μETA的功能保存图片和视频，以及编写详细的报告来总结分析结果。 通过以上步骤，可以全面地完成碰撞分析的后处理工作，从而深入了解碰撞过程中的物理现象和结果。