最近接到一個實驗工裝模態分析項目，零件比較多，全部是薄壁鈑金焊接裝配而成，要求一天出結果，按照正常流程的話，一天出結果是沒有什么難度的，但是比較繁瑣，要對所有部件抽取中面，然后采用焊接或者rbe2剛性連接，差不多也要大半天時間。突然想到無網格軟件SimSolid，決定快速驗證一下結果。

      實驗工裝如圖1所示：

                                                                       圖1 實驗工裝

      本次分析的實驗工裝材料為45#鋼，每個部件之間相互焊接，工裝底部固定約束，分析其固有模態。

      實驗工裝焊接如圖2所示：

                                                           圖2 實驗工裝焊接示意圖

      實驗工裝底部固定約束，如圖3所示：

                                                               圖3 實驗工裝約束圖

      上述設置完成后，提交分析，模態結果如圖4所示：

                                                            圖4 實驗工裝模態結果

      由圖4可知，一階模態為100.03Hz，振型為XZ平面內擺動；二階模態為109.68Hz，振型為YZ平面內擺動。

      由于本工裝用于掃頻振動實驗，頻率范圍要求0~100Hz，因此，該工裝有共振的風險，需要進行優化，即在一階擺動較大的部位增加一條焊柱，優化結構如圖5所示：

                                                          圖5 實驗工裝優化結構

      根據優化后的數據，快速提交SimSolid進行分析，其分析結果如圖6所示：

                                                     圖6 優化后的實驗工裝模態結果

      由圖6可知，一階模態為121.09Hz，振型為YZ平面內擺動；二階模態為182.21Hz，振型為XZ平面內擺動。優化后的結果滿足目標。

      以上分析，從數據導入，到出分析結果共計用時5min，優化同樣只需要5min，可想而知，無網格的效率在此項目、此分析項上顯得是多么神速。

      為了驗證SimSolid分析的精度，我采用了另一款無網格軟件MeshFree進行驗證，對比驗證的數據為沒有進行優化的實驗工裝數據，其分析結果如圖7所示：

                                                 圖7 基于MeshFree的實驗工裝模態分析   

      由圖7可知，一階模態為101.78Hz，振型為XZ平面內擺動。MeshFree總共分析用時12分鐘。

      由此可見，SimSolid的精度完全可以保證。