技术连载丨机械微技术-177期 MeshFree|实体单元与梁、壳单元计算对比

文摘   2024-11-09 20:31   辽宁  

在进行有限元分析时,对于梁、壳问题,如果采用实体建模、划分网格,由于某个方向的尺度相对于其他方向会很小,如果想要获得准确的结果,需要在厚度方向划分出2层以上,这样就导致网格数量过大,所以才会采用梁、壳单元。

MeshFree采用的是背景网格(相当于六面体),在使用时,导入的几何必须是实体几何。MeshFree采用全六面体的实体单元,真的能与梁、壳单元达到一样的精度吗?

MeshFree的实体单元和

FEA梁单元对比


以下是我们用于对比的几何,这是一个门框的模型。






MeshFree中实体单元的实现

①新建线性静力分析类型

②导入几何


③使用默认材料。创建接触,使用默认焊接接触

④施加固定约束

⑤施加集中力载荷

提交求解,并查看结果

总体位移结果




FEA中梁单元的实现

边界及加载

 结果查看



FEA中梁单元的实现



MeshFree

FEA

相对误差

总位移/mm

0.4575

0.45235

1.12%

MeshFree的实体单元和

FEA壳单元对比



以下是我们用于对比的几何




MeshFree中实体单元实现

①新建线性分析类型

 

②导入CAD

 

③选择默认材料。选择默认焊接接触。

 

④施加固定约束

 

⑤施加压力载荷

⑥提交求解。查看结果




FEA中壳单元的实现

①载荷和边界条件

 

②查看结果




MeshFree和FEA结果对比


MeshFree

FEA

相对误差

总位移

0.3476

0.36823

5.6%

总的来说,MeshFree采用实体单元计算,是能够达到与FEA梁、壳单元一样的精度。





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