基于无网格法的模型多物理场耦合分析

1. 问题描述

本算例通过无网格法对某型号导电杆进行温度-结构场耦合分析，针对以往学者多采用有限元法进行多物理场耦合分析而受到剖分限制的缺陷，本算例采用Simsolid软件对模型进行多物理场耦合分析，获得在外力-温度载荷作用下的模型形变，所用方法可以用来对其他器件稳定性验证提供参考。

2. 模型建立

                                                                          图1物理模型

                                                              图2模型力载荷及边界条件添加

                                                               图3模型温度荷加

3.计算结果

                                                                     图4模型应力分布

                                                                       图5模型应变分布

图5和图6可以看出最大应力和最大应变都主要发生在导体与固定装置的接触位置，这是由于模型受热膨胀所致，最大值分别为237.33MPa和0.018mm。

                                                                     图6模型一阶模态分析

                                                                       图7模型二阶模态分析

                                                                   图8模型三阶模态分析

                                                                    图9模型四阶模态分析

                                                                   图10模型五阶模态分析

                                                                图11模型六阶模态分析

图6-图11为系统前六阶模态分析，可以发现固有频率呈现依次递增趋势，数值分别为：58.77Hz，85.46 Hz，122.96Hz，172.44 Hz，203.85Hz和232.26Hz，可以防止发生共振。

4.结论总结

通过无网格法对模型进行温度-结构耦合分析，采用Simsolid软件能够快速准确地对模型进行建模，包括装配体连接条件设定，载荷及约束条添加件，材料属性定义等。能高效快速地根据用户需求进行求解计算，所用方法也适用于对其他设备稳定性进行验证。