MeshFree技术赋能：发动机皮带保护罩模态与刚度深度分析

利用MIDAS MeshFree软件对发动机皮带保护罩进行模态及刚度分析，分析结果同Altair HyperWorks软件分析结果对比。

对比分析结果表明：

1、MeshFree模态分析结果同比Altair HyperWorks高5%左右，MeshFree刚度分析结果同比Altair HyperWorks低8%左右；

2、MeshFree从导入模型到求解分析时间（模态+刚度）不到半个小时，而Altair HyperWorks至少需要半天时间，效率比Altair HyperWorks高10倍左右。

 发动机皮带保护罩模型结构、载荷工况及边界条件如图1所示：

图1 发动机皮带保护罩模型结构、载荷工况及边界条件

如图1所示，工况如下：

1、图中4个孔固定约束，分析约束模态（常温）；

2、点1处，法向（X），φ10mm面积，载荷=100N（高温110℃）；

3、点2处，法向（Y），φ10mm面积，载荷=100N（高温110℃）。

发动机皮带保护罩材料参数如表1所示：

表1 发动机皮带保护罩材料参数

打开MeshFree软件，导入模型，设置分析类型，材料参数，边界条件及载荷工况，如图2所示：

图2 MeshFree软件设置图

提交分析，得到模态、刚度结果云图，如图3所示：

约束模态

点1刚度位移云图

点2刚度位移云图

图3 MeshFree分析结果

 由图3可以看出，前四阶约束模态分别为：289Hz、337Hz、515Hz、765Hz；工况1最大变形量=2.300mm；工况2最大变形量=0.595mm。

 对比分析，将模型导入Altair HyperWorks，并划分2阶四面体网格，材料材料、边界条件等方法同MeshFree一样，其结果如图4所示：

模态分析结果

工况1、2刚度分析结果                                      图4 Altair HyperWorks分析结果

由图4可以看出，Altair HyperWorks，前四阶约束模态分别为：282Hz、321Hz、494Hz、745Hz；工况1最大变形量=2.487mm；工况2最大变形量=0.651mm。

结论：

MeshFree与Altair HyperWorks对比分析结果如表2所示：

表2 MeshFree与Altair HyperWorks对比分析

 由表2可以看出：

1、MeshFree模态分析结果同比Altair HyperWorks高5%左右，但是二者振型完全一致；

2、MeshFree刚度分析结果同比Altair HyperWorks低8%左右。

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