引言：iSolver為一個(gè)完全自主的通用結(jié)構(gòu)有限元軟件，對(duì)標(biāo)國(guó)際主流結(jié)構(gòu)CAE商業(yè)軟件Abaqus、Ansys、Nastran，支持結(jié)構(gòu)分析的常用功能，線性及材料非線性的精度和Abaqus沒有誤差，效率和Abaqus相當(dāng)， iSolver自帶友好的三維可視化前后處理界面，也可作為一個(gè)輕量化插件集成到Abaqus/FEMAP或者自主軟件中。本帖以一單層球面網(wǎng)殼模態(tài)分析為例，將iSolver求解器和Abaqus、Ansys、Nastran、Midas計(jì)算結(jié)果、進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證iSolver的求解可靠性。

1、問(wèn)題描述

單層球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的實(shí)物圖：

有限元模型：

軸測(cè)圖

有限元模型建立

由于該球面網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)桿件數(shù)目較多，但是規(guī)律性很強(qiáng)，非常適合使用apdl命令流建模。因此本貼采用先在Ansys中建立模型，后導(dǎo)出到其他求解器中的方式。

建模的命令流，及相關(guān)參數(shù)解釋如下所示

2. 五個(gè)軟件結(jié)果對(duì)比

對(duì)單根桿件，我們分別采用一個(gè)單元和20個(gè)單元建模，同時(shí)用Ansys、Abaqus、Nastran、Midas和iSolver 5個(gè)軟件來(lái)計(jì)算比較結(jié)果，以下貼出20個(gè)單元建模的前10階特征值結(jié)果：

2.1 Ansys計(jì)算結(jié)果

2.2 Abaqus計(jì)算結(jié)果

對(duì)同一套網(wǎng)格，導(dǎo)入Abaqus中計(jì)算前10階模態(tài)頻率如下。

2.3 Nastran計(jì)算結(jié)果

導(dǎo)入Nastran計(jì)算（使用iTranslator工具），前10階模態(tài)頻率結(jié)果如下，

2.4 Midas計(jì)算結(jié)果

2.5 iSolver計(jì)算結(jié)果

將模型導(dǎo)入iSolver：

計(jì)算前10階頻率結(jié)果：

3. 基頻計(jì)算結(jié)果對(duì)比

3.1 五個(gè)軟件的基頻比較

第1階自振頻率

梁?jiǎn)卧愋?/span>	單根桿件單元數(shù)目	Ansys (Hz)	Abaqus (Hz)	Nastran (Hz)	Midas (Hz)	iSolver (Hz)
歐拉梁	1	10.040	9.4386	10.084	10.0521	10.0839
鐵木辛柯梁	1	10.657	10.123	--	10.0519	10.1231
歐拉梁	20	9.6087	9.6058	9.6065	9.5790	9.6090
鐵木辛柯梁	20	9.6117	9.6072	--	9.5762	9.6076

從表中數(shù)據(jù)可以看到：

（1）當(dāng)使用歐拉梁?jiǎn)卧覇胃鶙U件僅有1個(gè)單元時(shí)，abaqus與其他軟件計(jì)算出的第一階頻率均存在較大差異；而iSolver的計(jì)算結(jié)果和Nastran頻率基本完全一樣，而Midas也與ansys更接近。

（2）對(duì)于鐵木辛柯梁?jiǎn)卧?/span>且單根桿件僅有1個(gè)單元時(shí)，Ansys 、Abaqus、Midas計(jì)算結(jié)果也存在差異；而iSolver的計(jì)算結(jié)果和Abaqus完全一致，同時(shí)也和Midas的結(jié)果更接近。（根據(jù)midas的計(jì)算結(jié)果，文中提到的Midas的鐵木辛柯梁可能只是加入剪力修正的歐拉梁。）

（3）對(duì)于歐拉梁?jiǎn)卧?dāng)單元加密以后，Abaqus、Nastran、iSolver計(jì)算結(jié)果基本一致，且略大于Midas，但比Ansys要小一些；

（4）對(duì)于鐵木辛柯梁，單元加密時(shí)，Ansys、Abaqus、iSolver、Midas四個(gè)軟件計(jì)算結(jié)果基本一致。

總結(jié)：

iSolver的歐拉梁和Nastran完全一致，鐵木辛柯梁和Abaqus基本一致，同時(shí)和Midas相近。

**問(wèn)題**：

對(duì)于單根桿件劃分1個(gè)單元的，使用歐拉梁模型，abaqus與其他軟件的計(jì)算結(jié)果差異較大；而使用鐵木辛柯梁時(shí)，ansys與其他軟件計(jì)算結(jié)果差異較大。原因未知。

3.2 第1階自振模態(tài)振型

Abaqus計(jì)算結(jié)果

Nastran計(jì)算結(jié)果

iSolver計(jì)算結(jié)果

4. 結(jié)論

從自振周期和模態(tài)上可以看出，在該問(wèn)題上，iSolver求解器與大型商業(yè)軟件Abaqus、Nastran結(jié)果基本一致。iSolver軟件在本問(wèn)題上有足夠的求解精度。

5. 軟件免費(fèi)下載地址

iSolver為免費(fèi)軟件，且無(wú)license限制，最新版免費(fèi)下載地址如下：

http://www.yqgqt.org.cn/content/post/337351

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附：模型

model.zip

壓縮包中包含ansys apdl、abaqus inp、Midas/Civil mcb、Nastran bdf文件，可供參考使用。

**也希望有人能夠找到單根桿件劃分1個(gè)單元時(shí)候，不同軟件間計(jì)算出來(lái)的基頻存在較大差別的原因，歡迎交流。