midas MeshFree无网格技术:预应力模态分析实例


无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图1


MeshFree是Midas公司最新发布的一款免网格划分的软件,在MeshFree的分析过程中,工程师不需要进行模型简化和网格划分的操作,其操作流程为:导入CAD模型、输入载荷和边界条件、查看分析结果,三步骤的分析流程为工程师节省了大量时间。

从今天开始我们带您走进midas MeshFree的世界,让您感受midas MeshFree分析的简便、高效和可靠。




简便 高效

今天继续为大家推出的是预应力模态分析模块,针对下面的模型,利用MeshFree进行预应力模态分析。

分析模型

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图2

模型中左侧大圆孔(共4个面),加载力载荷,形式为总和,方向为:X方向250N,Y方向-250N。

右侧的四个小圆孔(共16个面),设置固定约束。

MeshFree的分析流程



①新建项目,并选择分析类型

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图3

选择预应力模态分析

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图4

②导入CAD


无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图5



③选择材料模型

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图6

材料模型选择默认的Alloy Steel。


④施加边界条件和预应力载荷

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图8

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图9

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图10



⑤求解后查看结果

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图11

MeshFree静力学分析结果—变形

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图12

MeshFree静力学分析结果—应力

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图13

MeshFree预应力模态分析结果—模态表格

随后,利用ANSYS对该模型进行了预应力模态分析,得到了对应的结果,并进行对比。



可靠

MeshFree和ANSYS结果分析对比

静力学分析结果

结果 软件变形/mm应力/MPa最大值位置误差
MeshFree0.0715341.383一致变形:0.4% 应力:1.6%
ANSYS0.0718540.717

模态分析结果

固有频率 软件一阶/Hz二阶/Hz三阶/Hz四阶/Hz五阶/Hz六阶/Hz
MeshFree865.771379.51551.71755.13889.54456
ANSYS865.031377.81547.81752.63892.44461.4
相对误差0.085%0.12%0.25%0.14%0.07%0.12%

从表格中看出,两款软件的分析结果是一致的,误差在合理范围内。在预应力分析模块MeshFree的分析结果是准确的。

ANSYS的分析流程

①选择分析流程

进入ANSYS workbench,将静力学分析模块(Static Structural)拖入工程面板,随后将模态分析模块(Modal)拖入工程面板并与静力学进行数据传递。


②导入几何

③设置材料模型

为保证数据对比的可靠性,在选择材料时,材料参数与MeshFree一致。

④网格划分

模型较不规整,这里采用了高级尺寸函数,以控制捕捉圆孔、圆弧。

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图15

⑤设置边界条件和载荷

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图16

⑥求解后查看结果

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图17

ANSYS静力学分析结果—变形

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图18

ANSYS静力学分析结果—应力

无网格划分新技术midas MeshFree - 预应力模态分析案例的图19

ANSYS预应力模态分析结果—模态表格


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