簡介：本文主要采用Midas Mesh Free和ansys workbench兩款有限元分析軟件對中國大學生方程式賽車后立柱進行靜力學分析，查看分析結果，使我們對立柱設計的薄弱結構部分有一個整體的認識，并且將兩款軟件的分析結果進行對比，以此來驗證Mesh Free分析結果的準確性。

賽事簡介：中國大學生方程式汽車大賽旨在由各高校車隊的本科生和研究生構想、設計、制造、開發并完成一輛小型方程式賽車并能夠合格參加比賽。

整個賽事對賽車的整體設計只有很少的規則限制，以此給予了參賽車隊最大的設計靈活性和自由度來表達其創造性和想象力。同時給每個參賽車隊同來自其他高校一個同臺競技的機會，

分析流程：

建立模型：在三維建模軟件CATIA中，根據實際設計情況建立立柱模型，并對模型進行詳細建模，使之在配合整車其他結構的同時對立柱結構盡量輕量化

導入模型：Midas Mesh Free軟件的界面友好，目前支持各種主流三維建模軟件建立的模型格式。

將立柱模型導入到Mesh Free軟件中，如圖

添加材料：因立柱要承受四分之一個整車質量，必須在材料的選擇上對其強度要求進行保證，同時又要考慮到整車結構的輕量化，經過綜合考慮選擇高強度的7079鋁作為立柱的材料。

添加接觸和邊界條件：

立柱為單一零件，無需添加接觸，對上下的螺栓孔施加約束。

施加載荷：

根據實際情況，選擇對立柱中間部位施加壓力為100N/mm2。

求解狀態：

Midas Mesh Free在求解過程中利用結構化網格進行分析，忽略掉模型的復雜程度，避免無效率的重復工作，從而為設計階段分析開發革命性的分析方法。

求解結果：

從求解結果中可以看出，最大位移為2.17mm，最大應變為4.2E-2，最大應力為3.41E3N/mm2即34MPa

Ansys分析結果：

在ansys中設置和mesh free一樣的材料和約束條件，施加相同的載荷，求得的結果如圖所示：

從圖中可以看出應變為2.83E-5m，應力為3.175E7Pa，即31MPa

小結：從兩者的分析結果來看，在相同條件下Mesh free和ansys的分析結果差不多。但是在分析過程中利用mesh free分析能夠顯著提高分析效率，降低分析門檻，能夠讓結構設計師在設計階段有更多的時間和精力用來設計改良自己的模型結構，而不是花費大量時間在分析時候的簡化模型。

Mesh Free分析.pdf