共用節點,TIE和Shell to solid比較

konadoul · 发表于 2009-3-5 22:29:10

本帖最后由 konadoul 于 2009-3-5 22:57 编辑

模擬一薄板受壓力的受力情形，力量施加在中央處

薄板於四周使用螺絲鎖固，為簡化問題，
使用一半模型進行模擬，

螺絲鎖固處設定固定邊界條件。
由於四周有螺絲孔，在建模時無法直接使用殼元素建模，
在螺斯孔的區域根據經驗需要6層的網格，
但若全模型都使用6層元素，太浪費計算時間。
因此對於建模方式做了以下規劃以及比較

	網格規劃	連接方式	連接處網格
Case 1	全模型使用6層C3D20R元素
Case 2	螺絲孔周圍使用6層C3D20R元素，其他部份使用1層C3D20R元素	Tie	Match
Case 3	螺絲孔周圍使用6層C3D20R元素，其他部份使用1層C3D20R元素	Tie	Not Match
Case 4	螺絲孔周圍使用6層C3D20R元素，其他部份使用SC8R元素	Tie	Match
Case 5	螺絲孔周圍使用6層C3D20R元素，其他部份使用SC8R元素	Tie	Not Match
Case 6	螺絲孔周圍使用6層C3D20R元素，其他部份使用S4元素	Shell to solid	Match
Case 7	螺絲孔周圍使用6層C3D20R元素，其他部份使用S4元素	Shell to solid	Not Match

位移分析結果如下.

不同的網格規劃所得到的位移值非常接近，代表在分析中，

不需要全模型使用6層C3D0R元素，就能得到收斂的位移值結果，
符合一開始我們對於分析的想法，即薄壁結構在模型大部分的區域使用1層元素已足夠，
不論是C3D20R元素或是SC8R元素、S4元素等。

應力分析結果如下:

應力會集中在邊界條件設定處，也就是螺絲孔附近，
模型的其他區域應力值很小。
模型中大部分的區域應力值在8MPa以下。
各個Case在螺絲孔處的最大應力值也非常相近，約為125MPa。

不同的網格規劃所得到的應力分布趨勢非常接近，代表在分析中，

並不需要全模型使用6層C3D0R元素，就能得到收斂的應力值結果。
在螺絲孔附近使用較多層C3D20R元素，
其他區域只使用1層C3D20R元素或是SC8R元素、

S4元素的建模方式是強健的，不僅可以得到準確的應力值，
更可以大幅節省計算成本。

切割處的應力分布情形

以全模型使用6層C3D20R元素的結果為標準，
可以發現當把模型切城2個區域進行分析時，
在相連處的應力分布會有些微的差距，
可能會有應力不連續的情形發生，

Case2、Case3和Case4的結果很接近Case1；
而Case5、Case6和Case7會有較明顯的差距。
然而就整體應力分布而言，差距是很小的。
為了避免應力不連續造成的影響，
在切割模型時應遠離所關切的區域比較合適。

計算成本比較

	Tme (sec)	變數量	分析速度提升
Case1	1654	170763
Case2	174	73782	9.51
Case3	109	53505	15.17
Case4	97	48273	17.05
Case5	81	42411	20.42
Case6	169	48669	9.79
Case7	202	42531	8.19

由上表可看出節省的計算成本，以Case5的方式建立模型，
速度甚至可以比Case1快上20倍之多，但分析的準確度依然非常高。
這對於進行大型組件的分析是個很大的優點，
當分析模型組件過多時，必須非常小心的控制計算成本，

echo_shanghai · 发表于 2009-3-6 08:21:11

支持原创，受益匪浅～！
楼主辛苦了～！

seawideyp · 发表于 2009-3-6 10:13:55

好帖子

zsq-w · 发表于 2009-3-6 12:52:26

如此经典的总结，大家理当顶一顶啊！

seawideyp · 发表于 2009-3-6 16:10:12

本帖最后由 seawideyp 于 2009-3-6 16:17 编辑

网格match啥意思？？把文件发上来好么，谢谢

konadoul · 发表于 2009-3-6 19:43:12

match只是表達中間部分和周圍部分的節點吻合，
不過實際在厚度方向也沒有完全吻合，
中間用1層，周圍用了6層。

apprent · 发表于 2009-3-6 21:19:51

好帖。需要认真领会学习。

其实在case1和case2之间还有一种可以完全match的方案的。不过并不一定有有多大意义。

如图这样的过渡——

可以参考http://forum.simwe.com/thread-859986-1-2.html

seawideyp · 发表于 2009-3-7 11:00:41

thank you~~~~~~~

wjf20803070 · 发表于 2009-4-3 19:47:58

好牛啊！

iambadman · 发表于 2009-4-4 00:03:54

问问，C3D20R适合做应力分析吗？

Davvife · 发表于 2010-4-4 18:22:08

真是强大!学习~\(≧▽≦)/~啦啦啦

mselyf1222 · 发表于 2010-10-19 23:06:09

楼主辛苦啦，正在做这方面的。。。。

peterdp · 发表于 2011-11-18 10:13:08

这么好的总结一定要顶受教了

zhaofree168 · 发表于 2011-11-29 21:21:31

果断顶！

hxozm · 发表于 2011-12-7 16:48:36

学习学习~

zhanjiangbin · 发表于 2012-3-24 22:22:50

感谢楼主，辛苦了，特别有用

赵晓林 · 发表于 2018-10-7 22:00:45

繁体字，看的好难受。顶一个

华子嗯哼 · 发表于 2018-12-3 22:38:00

多谢楼主分享

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