徐海涛 徐培武 朱小波

1 机体模型处理

柴油机机体非常复杂，在计算机体纵向刚度时一般还需要保留主轴承盖、纵向螺栓、横拉螺栓、缸套、缸头、缸头螺栓以及螺母等零件，模型处理工作较为复杂。

1.1 几何模型处理

在能够正确表达结构或所关心部分力学行为的条件下，尽可能的去除模型中的小特征，包括小孔、小圆弧、尖角（小于12度），狭窄面、小边碎边（一般来说5mm以下的小特征建议去除）。如果可能，一些大尺寸特征在不影响计算结果的前提下也可删除，如某些不承受载荷的法兰螺栓孔等。缸头几何特征对分析来说只是起到传力左右，建议简化成实体，处理完成的模型见图1。

1.2 有限元模型处理

使用Hypermesh软件划分网格，机体使用高阶四面体网格划分、体网格尺寸控制在20mm左右，对网格质量的要求为：collapse>0.1。见图2。

主轴承盖使用高阶四面体网格划分、体网格尺寸控制在20mm左右，对网格质量的要求为：collapse>0.1。另外对于需要加载或后处理的孔，建议使用R-trias方式划分网格。见图3。

缸套使用低阶六面体网格划分、体网格尺寸控制在20mm左右，对网格质量的要求为：jacobian>0.5。缸头用面单元代替。螺栓用杆单元代替，螺母用rbe2单元代替。见图4。

为了方便计算收敛，各零件的连接处网格节点应当保证一一对应，对于不滑动的配合，合并节点。对于相对滑动的面需要建立接触单元。

2 约束、载荷与边界条件

约束：除主轴承盖与机体之间的接触面定义为摩擦（摩擦系数0.1）外，其余所有接触均采用节点耦合的方式代替。……