【元王分享】高效有限元仿真有絕招
有限元分析使機械工程師和設(shè)計工程師的生活變得更加容易。通過有限元仿真技術(shù),評估產(chǎn)品設(shè)計變得更快,使制造商能夠按時實現(xiàn)其產(chǎn)品開發(fā)目標,并有效地將產(chǎn)品投放市場。
然而,CAE仿真直接依賴于計算能力,隨著元素和節(jié)點數(shù)量的增加,進行分析所需的時間也不斷增加,對于復(fù)雜和大型裝配,情況變得更加復(fù)雜。元王將分享有幾種實用的方法,可以更快地執(zhí)行有限元分析,而不會影響結(jié)果質(zhì)量。
簡化幾何
有限元模型與以CAD目的開發(fā)的模型不同。在將網(wǎng)格應(yīng)用于模型之前簡化幾何非常重要。當幾何部位不重要時,可以忽略諸如圓角,倒角和孔等設(shè)計特征, 因為它們消耗額外的元素和節(jié)點,需要消耗更多的時間來進行計算。
此外,通過CAD開發(fā)的模型通常包括多個小的連接表面,它們可以組合在一起。這將簡化模型中的小特征和負載抽象以進行機械分析。
優(yōu)化元素和節(jié)點數(shù)
為整個幾何體精化網(wǎng)格不會優(yōu)化分析結(jié)果,幾何中的某些區(qū)域也可以應(yīng)用粗網(wǎng)格而不影響結(jié)果。因此,重要的是識別需要精細網(wǎng)格質(zhì)量的區(qū)域和可以使用粗網(wǎng)格建模的區(qū)域。孔附近和彼此接觸的區(qū)域通常需要細網(wǎng)格,而當遠離這些區(qū)域時可以應(yīng)用粗網(wǎng)格。
使用梁和殼元素
某些幾何形狀也可以使用梁和殼單元建模。具有長跨度和較小厚度的結(jié)構(gòu)(例如梁,通道部分和金屬板)可以應(yīng)用殼體和梁元件,其在幾何上是2D但在空間上是3D的。對于桁架或細長梁,可以在嚙合時應(yīng)用梁單元。
使用這些元素可以顯著的減少元素和節(jié)點數(shù)量,并可以有效地減少仿真分析時間。如上圖所示,評估測試模型使用所有的三種原始類型:分別為實體,梁和殼??梢钥闯?,所有三種模型都產(chǎn)生相同的結(jié)果,但模擬時間隨著梁和殼單元而減少。
以上的幾種方法需要CAE工程師擁有豐富的經(jīng)驗,對產(chǎn)品情況有一個準確的判斷,才能熟練應(yīng)用各類CAE技術(shù)進行高效、準確的CAE仿真分析。 有限元科技依托十數(shù)年來1000多家企業(yè)的CAE仿真應(yīng)用經(jīng)驗,積累大量豐富的CAE工程師,為企業(yè)提供快速、精準、全面的CAE應(yīng)用解決方案,選擇有限元科技,為您的企業(yè)帶來無限可能。