基于SimSolid的无网格实验工装模态分析

      最近接到一个实验工装模态分析项目,零件比较多,全部是薄壁钣金焊接装配而成,要求一天出结果,按照正常流程的话,一天出结果是没有什么难度的,但是比较繁琐,要对所有部件抽取中面,然后采用焊接或者rbe2刚性连接,差不多也要大半天时间。突然想到无网格软件SimSolid,决定快速验证一下结果。

      实验工装如图1所示:

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基于SimSolid的无网格实验工装模态分析的图2

                                                                       图1 实验工装

      本次分析的实验工装材料为45#钢,每个部件之间相互焊接,工装底部固定约束,分析其固有模态。

      实验工装焊接如图2所示:

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基于SimSolid的无网格实验工装模态分析的图4

                                                           图2 实验工装焊接示意图

      实验工装底部固定约束,如图3所示:

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基于SimSolid的无网格实验工装模态分析的图6

                                                               图3 实验工装约束图

      上述设置完成后,提交分析,模态结果如图4所示:

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基于SimSolid的无网格实验工装模态分析的图8

                                                            图4 实验工装模态结果

      由图4可知,一阶模态为100.03Hz,振型为XZ平面内摆动;二阶模态为109.68Hz,振型为YZ平面内摆动。

      由于本工装用于扫频振动实验,频率范围要求0~100Hz,因此,该工装有共振的风险,需要进行优化,即在一阶摆动较大的部位增加一条焊柱,优化结构如图5所示:

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基于SimSolid的无网格实验工装模态分析的图10

                                                          图5 实验工装优化结构

      根据优化后的数据,快速提交SimSolid进行分析,其分析结果如图6所示:

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基于SimSolid的无网格实验工装模态分析的图12

                                                     图6 优化后的实验工装模态结果

      由图6可知,一阶模态为121.09Hz,振型为YZ平面内摆动;二阶模态为182.21Hz,振型为XZ平面内摆动。优化后的结果满足目标。

      以上分析,从数据导入,到出分析结果共计用时5min,优化同样只需要5min,可想而知,无网格的效率在此项目、此分析项上显得是多么神速。

      为了验证SimSolid分析的精度,我采用了另一款无网格软件MeshFree进行验证,对比验证的数据为没有进行优化的实验工装数据,其分析结果如图7所示:

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                                                 图7 基于MeshFree的实验工装模态分析   

      由图7可知,一阶模态为101.78Hz,振型为XZ平面内摆动。MeshFree总共分析用时12分钟。

      由此可见,SimSolid的精度完全可以保证。

(14条)
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一阶模态差距(101.78-121.09)÷101.78 ×100% = 18.97%🤣
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你咋拿优化前和优化后的对比。
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手机上看错了😂
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怎么判断结果的可用性?
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