圓環(huán)實(shí)體網(wǎng)格模型結(jié)果準(zhǔn)確性驗(yàn)證
在進(jìn)行模型選取時(shí),使用殼網(wǎng)格和平面應(yīng)力單元進(jìn)行模擬的有效性需要通過(guò)實(shí)體網(wǎng)格進(jìn)行檢驗(yàn)。為了驗(yàn)證之前圓環(huán)模型的準(zhǔn)確性,我們建立了如下實(shí)體網(wǎng)格模型并進(jìn)行結(jié)果檢驗(yàn):11)首先,在環(huán)形板內(nèi)半徑為10mm、外半徑
在進(jìn)行模型選取時(shí),使用殼網(wǎng)格和平面應(yīng)力單元進(jìn)行模擬的有效性需要通過(guò)實(shí)體網(wǎng)格進(jìn)行檢驗(yàn)。為了驗(yàn)證之前圓環(huán)模型的準(zhǔn)確性,我們建立了如下實(shí)體網(wǎng)格模型并進(jìn)行結(jié)果檢驗(yàn):
11)首先,在環(huán)形板內(nèi)半徑為10mm、外半徑為20mm,壁板厚度為0.3mm的條件下,將內(nèi)環(huán)邊界完全固定,并定義材料參數(shù)為0.3、2.06e5Mpa,施加壓力q0.2Mpa。
22)接著,利用Solid185單元進(jìn)行實(shí)體網(wǎng)格劃分,通過(guò)點(diǎn)擊Meshing進(jìn)行四面體網(wǎng)格劃分,將內(nèi)圈的所有節(jié)點(diǎn)約束全部自由度,然后施加0.2Mpa的荷載。隨后,通過(guò)點(diǎn)擊Define Load > Apply > Structural > Displacement, Pressure > On Nodes,最后點(diǎn)擊Solve進(jìn)行求解。
33)查看圓環(huán)在Z方向的位移,通過(guò)點(diǎn)擊POST1 > Plot result > Contour Plot > Nodal Solution進(jìn)行結(jié)果展示。
建模方式有效性比較分析
結(jié)合前幾篇文章中的分析,我們可以對(duì)幾種建模方式的有效性進(jìn)行比較。本例中的分析沒(méi)有進(jìn)行任何模型上的假設(shè),將其結(jié)果與其他三種結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,比較如下:
55)通過(guò)分析可知,在大撓度理論模擬方面,殼單元是三種建模方式中最為有效的,誤差僅為1.93%,其次是通過(guò)平面軸對(duì)稱簡(jiǎn)化得出的模型,誤差為3.63%。而對(duì)于大變形問(wèn)題,采用小撓度描述的殼單元存在明顯問(wèn)題。因此,針對(duì)這類問(wèn)題,基于大撓度理論的殼網(wǎng)格建模是最為有效的方式。
通過(guò)以上分析可以看出,正確選擇合適的建模方式對(duì)于幾何非線性分析至關(guān)重要。實(shí)體網(wǎng)格模型的驗(yàn)證和不同建模方式的比較有助于工程師們更好地理解模型的行為特征,從而提高分析的準(zhǔn)確性和可靠性。在實(shí)際工程應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)具體情況和需求選擇最合適的建模方式,以確保分析結(jié)果符合實(shí)際情況并具有指導(dǎo)意義。