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頻率分析中的SOLIDWORKS仿真網(wǎng)格收斂

原創(chuàng)|Solidworks資訊|編輯：吳秋紅|2023-07-31 15:02:01.573|閱讀 140 次

概述：在某些情況下，如果被分析的對象體積龐大，改變網(wǎng)格密度不會影響結(jié)果;然而，在具有薄壁結(jié)構(gòu)的物體中，改變網(wǎng)格密度會產(chǎn)生重大影響。

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SOLIDWORKS仿真中的頻率分析給出了兩個輸出：
1、您正在分析的任何設(shè)計的固有頻率。
2、每個固有頻率在結(jié)構(gòu)中創(chuàng)建的形狀。這些形狀稱為振型。
在本文中，我們將探討更改分析的實(shí)體網(wǎng)格密度如何改變程序準(zhǔn)確計算設(shè)計固有頻率和振型的能力。

網(wǎng)格劃分在SOLIDWORKS仿真頻率分析中重要嗎？

許多人沒有意識到網(wǎng)格會對頻率分析結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生多大影響。在某些情況下，如果被分析的對象體積龐大，改變網(wǎng)格密度不會影響結(jié)果;然而，在具有薄壁結(jié)構(gòu)的物體中，改變網(wǎng)格密度會產(chǎn)生重大影響。即使是振型也會受到影響，因?yàn)樘植诘木W(wǎng)格可能不允許結(jié)構(gòu)自然彎曲或變形。

網(wǎng)格劃分用于頻率分析的支架

讓我們拿一個簡單的括號，并通過一個示例頻率分析來運(yùn)行它。
在下圖中，我們看到了這個簡單支架中使用的不同級別的網(wǎng)格。

圖1：四個仿真算例中的不同網(wǎng)格密度

圖2：顯示了與圖1所示網(wǎng)格相同的仿真算例。

如您所見，每個算例都顯示了五個固有頻率。隨著網(wǎng)格密度的增加，固有頻率趨于降低。這是因?yàn)樾枰S多元素來捕捉真實(shí)結(jié)構(gòu)中發(fā)生的自然彎曲和扭曲。如果元素太少，這些單元會限制變形，從而產(chǎn)生人為僵化的模型。隨著網(wǎng)格密度的增加，網(wǎng)格可以正確捕獲結(jié)構(gòu)的實(shí)際剛度和固有頻率。

圖2：分析的四個網(wǎng)格仿真算例的前五個固有頻率

下圖僅顯示了四種不同網(wǎng)格密度算例的第一個固有頻率及其振型。如您所見，第一個固有頻率的振型保持不變。這表明振型順序并非總是發(fā)生變化，但是如果您要求解超過前五種模式，您可能會看到振型順序的一些隨機(jī)排列。

圖3：四種不同網(wǎng)格密度算例中第一個固有頻率的振型

注：在頻率分析中通常應(yīng)避免使用草圖質(zhì)量網(wǎng)格。

在圖4中，我們得到了草稿質(zhì)量網(wǎng)格的結(jié)果（與上面的網(wǎng)格4研究相同的網(wǎng)格密度）。如您所見，結(jié)果顯示的頻率高于任何Mesh 1-4研究。草圖質(zhì)量網(wǎng)格往往需要更多的細(xì)化，因此需要更多的整體求解時間才能獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。