基于simsolid的不同結構方案的快速對比分析

案例難度指數 :      ?

Simsolid亮點: ????

基本問題簡介:

該案例來源于實際工程問題。

模型為車身內飾B柱上,該零件有一定的剛度要求。

故,首先,需要驗證其剛度。

如果剛度可以滿足要求,下一步方案為,去除背面的加強筋,判斷其是否仍能滿足要求。

也就是說,還需要對比兩種不同方案的結果

通過其他的案例展示,相信大家已經看到Simsolid的計算效率和精確度都挺不錯的,而,本案例重點在于展示Simsolid在以上基礎上對 不同方案 對比時的優勢。

Simsolid可以基于之前的方案的邊界條件,導入新方案時,直接繼承(我暫時這么叫)其邊界條件,更加快速的得到分析結果。

 本案例主要有兩大步分析:

一、剛度分析。以及與之前optistruct模型的對標。

二、新方案對比分析。


下面進入正題:

一、剛度分析:

同時為了驗證simsolid的精確度,將分析結果與optistruct進行了對比。

模型導入,下面是大致的分析的步驟

1、定義用戶材料

由于庫中沒有筆者所用的材料,首先要建立一個自定義材料,材料的參如下:

零件

材料

密度 kg/mm3

彈性模量 MPa

泊松比

B

PP-lxs

0.97

2050

0.36

mat.png

2、創建分析類型為線性靜力學,設定邊界條件

對標實驗方法和Opt中的模型,依照如圖所示的約束條件進行設置

bcs.png

下圖為設置好的邊界條件:

bcs_simsolid.png

3、設定載荷

剛度分析,實驗施加工況為直徑為50mm的剛度。

Opt中可以用rbe3來簡化,

Simsolid則可以方便的創建Spot來實現,這一功能很棒,不用幾何處理、編輯等。

creat spot.png

spot可以提前創建好,也可以在你用的時候再創建,最后施加載荷后的圖示如下圖所示:

spot.png

4、求解精度設定

本次分析,模型比較小,設定最高級別的精度。 

5、提交求解

以上模型求解速度很快,總共不到1分鐘的時間就計算完成。

這個時效性太驚艷了!?? ?? ??

6、分析結果對比

將結果與之前opt計算的模型進行對比

左側為opt的就計算的結果,右側是simsolid計算的結果。

reslut_disp.png
由于opt為中面模型,模型有適當的簡化。且,選取施力的位置可能有一定的差別。所以兩者還是有微小的差異。 差異大小為 -4.4%。

由于筆者時間有限,沒有做更進一步的精確度的對比。下一步筆者會計劃做更為精確的對比分析,幾何上切割保證相同的施力面積,并采用體網格來避免模型的簡化。 

本文重點是想講述,如果分析者有多個模型想要做對比優化分析的便捷性,我們進入下一步。


二、新方案對比分析

用Simolid來做對比方案簡直太方便了。

 1、 Baseline

 如果你的project中只有一個study,那它默認的就是Baseline(暫時翻譯為“基準”)。

 如果你的project中有多個study,那你需要選擇一個作為你的Baseline,

操作方法:在project上右鍵即可出來選項。

筆者的案例就一個study,不需要做過多的調整。

set baseline.png

2、導入新方案模型

有了上述的Baseline,你就可以導入新的模型了,導入后模型自動加載baseline中的邊界條件和載荷。如果邊界條件的幾何面有動過,只需要簡單的升級一下即可。

 下圖所示紅色標記的邊界條件升級一下:

bcs update.png

將去除加強筋的新方案的模型直接導入,升級邊界條件。

直接提交計算。

這也是筆者認為Simsolid比較驚艷的功能之一。不用重新再設置一邊邊界條件,這個又會節省多少時間還有無用功真是太贊了。?? ?? ??

3、 結果對比

作為新方案對比,后處理也很方便。

將一個結果保存一下,然后可以切換不同的study中查看。這一功能也很贊。?? ?? ??

 最后,將本案例中的兩種方案進行對比:

結果如下:上圖是原始的有加強筋的方案,下圖為去除加強筋的方案

with_ribs_disp.png

no_ribs_disp.png

去除加B面的強筋后,剛度變小,變形增大。增大后的模型與opt計算的結果相差為 8% 。

圖片3.png

結論:

simsolid 計算的 該模型 整體的變形結果誤差與opt計算的誤差相比較小,有比較高的可信度。

但,快速的計算速度以及不同方案的快速驗證,在前期方案驗證階段可以大幅的縮短仿真時間。這對工程來說具有較高的實用意義。

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