试用SimSolid 对汽车车灯透镜组模态分析      

汽车灯具作为汽车上一个关键部件，长期工作在振动环境下, 其刚度强度，以及结构动力学特性等对车灯的寿命及使用都非常重要。利用有限元软件对车灯透镜组进行模态分析，得到模态振型图,找出灯具上结构动力学设计的薄弱环节,并对其进行结构优化是当前车灯零部件工程师的工作之一。本文针对某车型透镜组，使用Altair的最新无网格软件SimSolid及有限元软件Abaqus进行模态分析，来探究Simsolid的计算精度和效率，供大家学习和交流。

探究目的：

1）熟悉SimSolid模态分析步骤。

2）利用车灯透镜组探究SimSolid计算装配体的精度和效率。

 模型信息：

车灯透镜组模态分析

①打开Simsold，设置Geometry import settings。

②导入几何模型：操作路径Project→import from file→“toujingzu.stp”几何文件保存位置→确定导入。

③几何模型检查：导入几何后，通过Check geometry defects，检查几何是否存在缺陷，如果提示信息no defects are found，点击ok。

④定义基本单位及材料属性：点击单位按钮，设置基本单位。双击Default material或者点击Assembly,再点击按照表格中透镜组的材料选择相应材料信息，如果菜单没有自己的材料，也可自行定义。

⑤ 因只关注透镜组整体模态参数，所以Suppres螺栓及一些附件，见下图红色零件。

⑥创建连接：在螺栓面处添加连接

⑦设置求解参数：max number of adaptive solution=3，勾选Adapt to features。

⑧创建模态分析：点击Modal,提取4阶，进入模态分析。

⑨设置边界条件：固定约束3个面。

⑩点击运算并查看结果

以下为Abaqus相同条件下。计算数据及截图。

Simsold前四阶模态结果为86Hz,150Hz,239Hz,471Hz。Abaqus前四阶模态结果为90Hz,158 Hz,255 Hz,491 Hz。模态频率相差不大，且振型基本一致。

试用探究体会：

1）Simsold无网格有限元分析作为为设计工程师开发的结构分析软件简单易用，以及运算高效性是值得认可的，对于常规结构分析，模态分析，动力学分析及热分析在设计阶段使用，Bookmark很好用。

2）Simsold计算结构分析时精度是值得肯定的（有很多模型验证及验证计算白皮书），本例中车灯透镜组总成计算，模态频率及振型趋势一致，但至于本例频率计算值有一定差距，猜测原因有：Suppres螺栓及一些附件，可能导致运算结果有一定差距；自动连接接触面的可能有重合关系，使其刚度变大；接下来针对以上猜测逐步进行验证。

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