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。本文以真空罐模态分析为例,演示iSolver的分析流程,并将iSolver和Abaqus计算结果进行对比。
真空罐使用的材料为钢,弹性模量E=200 GPa,油松比a=0.3,使用单位量纲为mm、N、MPa。分析对象为轴对称三维实体结构,内压罐底部固支,内侧壁面受20MPa的负压载荷,为了减少计算量,采用四分之一模型进行模态分析。
内压罐为轴对称三维实体结构,内压罐底部固支,内侧壁面受20MPa的负压载荷,为了减少计算量,采用四分之一模型进行模态分析。
创建几何部件:
图1 创建几何
图2 赋予材料属性
定义输出:
图3 定义输出
设置边界条件及载荷:
图4 设置边界条件及载荷条件
采用C3D8R单元划分网格:
图5 划分网格
采用iSolver求解器进行计算。
图6 提交iSolver求解器计算
对比两者的计算结果。以下是前5阶固有频率的对比。
一阶振型的对比:
图7 Abaqus和iSolver计算的一阶振型对比(上: Abaqus,下:iSolve)
二阶振型:
图8 Abaqus和iSolver计算的二阶振型对比(上: Abaqus,下:iSolve)
三阶振型:
图9 Abaqus和iSolver计算的三阶振型对比(上: Abaqus,下:iSolve)
图10 Abaqus和iSolver计算的四阶振型对比(上: Abaqus,下:iSolve)
图11 Abaqus和iSolver计算的五阶振型对比(上: Abaqus,下:iSolve)
由此可见,iSolver与Abaqus求解器计算的模态分析结果基本一致,固有频率和振型计算结果吻合。
从模型的振型图可以看出,对于该结构,当其振动频率达到其固有频率时,其振幅远远超过其允许的位移量,这将导致结构的破坏。所以对于结构进行模态分析,分析其各的频率和振型,可以在实际生产和应用中有效避免共振现象的出现,从而避免破坏。
由以上结果云图分析可知,iSolver和ABAQUS两个求解器对同一模型分析的结果同一性较好,模态振型一致,具体数值分析见下表。
iSolver(E-5) | ABAQUS(E-5) | |
1阶模态 | 1.8 | 1.8 |
2阶模态 | 2.2 | 2.2 |
3阶模态 | 7.7 | 7.7 |
4阶模态 | 8.7 | 8.7 |
5阶模态 | 11.4 | 11.4 |
iSolver为免费软件,且无license限制,最新版免费下载地址如下:
https://www.jishulink.com/content/post/337351
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