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频率分析中的SOLIDWORKS仿真网格收敛

原创|Solidworks资讯|编辑:吴秋红|2023-07-31 15:02:01.573|阅读 60 次

概述:在某些情况下,如果被分析的对象体积庞大,改变网格密度不会影响结果;然而,在具有薄壁结构的物体中,改变网格密度会产生重大影响。

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SOLIDWORKS仿真中的频率分析给出了两个输出:
1、您正在分析的任何设计的固有频率。
2、每个固有频率在结构中创建的形状。这些形状称为振型。
  在本文中,我们将探讨更改分析的实体网格密度如何改变程序准确计算设计固有频率和振型的能力。

网格划分在SOLIDWORKS仿真频率分析中重要吗?

许多人没有意识到网格会对频率分析结果的准确性产生多大影响。在某些情况下,如果被分析的对象体积庞大,改变网格密度不会影响结果;然而,在具有薄壁结构的物体中,改变网格密度会产生重大影响。即使是振型也会受到影响,因为太粗糙的网格可能不允许结构自然弯曲或变形。

  • 网格划分用于频率分析的支架
让我们拿一个简单的括号,并通过一个示例频率分析来运行它。
在下图中,我们看到了这个简单支架中使用的不同级别的网格。


图1:四个仿真算例中的不同网格密度

图2: 显示了与图1所示网格相同的仿真算例。

如您所见,每个算例都显示了五个固有频率。随着网格密度的增加,固有频率趋于降低。这是因为需要许多元素来捕捉真实结构中发生的自然弯曲和扭曲。如果元素太少,这些单元会限制变形,从而产生人为僵化的模型。随着网格密度的增加,网格可以正确捕获结构的实际刚度和固有频率。

图2:分析的四个网格仿真算例的前五个固有频率

下图仅显示了四种不同网格密度算例的第一个固有频率及其振型。如您所见,第一个固有频率的振型保持不变。这表明振型顺序并非总是发生变化,但是如果您要求解超过前五种模式,您可能会看到振型顺序的一些随机排列。

图3:四种不同网格密度算例中第一个固有频率的振型

注: 在频率分析中通常应避免使用草图质量网格。

在图4中,我们得到了草稿质量网格的结果(与上面的网格4研究相同的网格密度)。如您所见,结果显示的频率高于任何Mesh 1-4研究。草图质量网格往往需要更多的细化,因此需要更多的整体求解时间才能获得准确的结果。


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