MeshFree与Abaqus对比:海上风电基础结构模态分析

前言

本文主要基于MeshFree对海上风电基础结构之一的八桩承台结构进行模态分析,并与Abaqus的结果做对比。采用了一简化的基础模型,体验了MeshFree的软件风格。总体来说软件易用,分析流程也很清晰,对于没有基础的玩家也很容易上手。


下面一一阐述各流程,也写下了一些自己对MeshFree软件的理解和体会,若有误,请指出。

文末也附上MeshFree的操作视频,欢迎有兴趣的小伙伴们看看,也请各位王者玩家多多指导~

  • 期间得到了Midas工程师的很多帮助,特别感谢!

扭起来~基于MeshFree的海上风电基础结构模态分析并与Abaqus对比的图1

分析流程:

基本只要按照MeshFree提供的按钮一个一个点过去就可以完成分析了。由于采用无网格方法,所以省去了非常多的时间。

process.png

建模:由于简化模型较简单,所以就在Abaqus中建模,总体模型如下图所示,分为几个Part。整个钢结构与混凝土承台是接触关系。钢结构顶部有一质量点,与顶面建立刚性连接。

分析类型:选模态分析

导入几何模型:MeshFree的优势是能导入的格式特别多,而且兼容性也很好,不会有破面什么的,非常方便,点赞。同时能自动识别接触对,这个超级方便,再也不用担心找接触找瞎了^_^。

  • Tip1:目前MeshFree导入的几何模型默认按mm来识别,如果有按m建模的小伙伴要注意哈~期待MeshFree能提供一定的前处理功能,比如缩放,分组等
  • Tip2:不能批量修改接触类型,这个期待以后能增加

设置材料:

其中用到混凝土,于是自己建立的一个弹性的C50材料。

  • Tip:需要用管理员打开软件才能保存材料~

约束条件:桩底刚固。

建立刚性连接并添加集中质量:因为刚性连接的主节点是有偏移的,所以我们可以很方便的输入这个主节点的位置,然后选择从节点区域。

all.png


扭起来~基于MeshFree的海上风电基础结构模态分析并与Abaqus对比的图4

运行分析并查看结果。扭起来~

扭起来~基于MeshFree的海上风电基础结构模态分析并与Abaqus对比的图5

把MeshFree与Abaqus的计算结果放在一起,并在MeshFree中对比了网格的影响,如下表:

result.png

可以看出MeshFree的结果与Abaqus的已经很接近了。



MeshFree优点:

  • 无需划分网格,对于复杂的几何非常方便,大量减少了前处理的时间
  • 自动识别接触,减少了前处理的时间
  • 一般尺寸的结构化网格即可得到准确的结果,计算时间大大缩短了


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