iSolver为一个完全自主的面向工程应用的通用结构有限元软件,对标Nastran、Ansys、Abaqus设计和实现,具备结构有限元常用分析类型和单元、材料、载荷等基础算法组件,精度和Abaqus一致。以指示牌模态及响应谱分析为例,演示iSolver的分析流程,并将iSolver和Abaqus及Ansys workbench计算结果进行对比。
指示牌尺寸为1900mm×200mm×4000mm。有限元模型如下图所示:
有限元模型
采用壳单元进行模拟,圆管和牌面分别采用钢和铝两种材料,厚度为:10mm钢、6mm钢、4mm铝。材料及界面设置如下图所示:
材料及截面设置
边界条件为指示牌底部设置固定约束,如下图所示:
边界条件
加速度谱设置如下:
将相同模型分别通过iSolver、Abaqus和Ansys Workbench进行模态和响应谱分析,并将三者的计算结果进行对比。
模态频率值如下表所示:
一阶模态位移云图如下:
一阶模态:Abaqus(左)、iSolver(中)、Ansys(右)
二阶模态:Abaqus(左)、iSolver(中)、Ansys(右)
三阶模态:Abaqus(左)、iSolver(中)、Ansys(右)
四阶模态:Abaqus(左)、iSolver(中)、Ansys(右)
五阶模态:Abaqus(左)、iSolver(中)、Ansys(右)
六阶模态:Abaqus(左)、iSolver(中)、Ansys(右)
iSolver谱分析Mises应力云如下:
Abaqus谱分析Mises应力云图如下:
Ansys谱分析Mises应力云图如下:
结论:基于iolver软件对指示牌进行了模态及响应谱分析,并将计算结果与Abaqus和Ansys进行了对比。三者模态振型均变现出一致性,iSolver与Abaqus模态频率值一致,略大于Ansys计算结果;iSolver与Abaqus的响应谱分析的最大应力值一致,均为1.62MPa,略小于Ansys计算结果。
iSolver为免费软件,且无license限制,最新版免费下载地址如下:
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