在工程設(shè)計領(lǐng)域,結(jié)構(gòu)分析是確保產(chǎn)品性能和可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的有限元分析(FEA)方法雖然精準(zhǔn),但存在幾何模型簡化和網(wǎng)格劃分耗時久、對專業(yè)知識要求高的問題。而 Altair SimSolid 作為一款專為快速設(shè)計流程開發(fā)的結(jié)構(gòu)分析軟件,正以其獨特的優(yōu)勢,為重工行業(yè)帶來全新的變革。
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一、SimSolid 軟件概述
SimSolid 基于有限元算法的擴(kuò)展算法,無需使用有限元算法特定形狀的單元網(wǎng)格,離散單元可以是單個部件。有限元形函數(shù)(插值函數(shù))可以是任意階數(shù)的多項式函數(shù),并且能夠在計算過程中自動調(diào)整階數(shù),或者使用非多項式的特殊函數(shù),以此提高計算精度。求解精度控制基于局部能量密度改變和邊界條件的誤差,無論是局部還是全局分析,亦或是復(fù)雜零件或大型裝配體,都能適用。
二、SimSolid 軟件特點
(一)無幾何簡化,保留完整特征
傳統(tǒng) FEA 分析往往需要對復(fù)雜的幾何模型進(jìn)行簡化,以適應(yīng)網(wǎng)格劃分的要求,這可能導(dǎo)致模型的部分特征丟失,影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。SimSolid 無需進(jìn)行幾何簡化,能夠保留復(fù)雜曲面特征,適用于含小碎面結(jié)構(gòu)、非常復(fù)雜的幾何模型、大型復(fù)雜裝配體,甚至是存在縫隙與干涉的幾何模型,確保分析基于原始的 CAD 裝配體,最大程度還原真實情況。
(二)自動識別連接,高效處理裝配
在處理裝配體時,連接關(guān)系的定義往往繁瑣且耗時。SimSolid 能夠自動批量識別螺栓、接觸等連接關(guān)系,大大減少了人工定義連接的工作量,提高了分析效率,對于重工行業(yè)中常見的大型復(fù)雜裝配體分析尤其有利。
(三)無需網(wǎng)格劃分,極速分析計算
網(wǎng)格劃分是傳統(tǒng) FEA 中最為耗時的步驟之一,且對工程師的專業(yè)技能要求較高。SimSolid 徹底消除了網(wǎng)格劃分這一環(huán)節(jié),能夠在幾分鐘內(nèi)對具備完全幾何特征的原始 CAD 裝配體直接完成分析計算,顯著縮短了設(shè)計周期,加速產(chǎn)品研發(fā)進(jìn)程。
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3、 SimSolid 分析功能
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4、 SimSolid 在重工方面的應(yīng)用
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(一)建筑用升降平臺分析
在建筑工程機械中,建筑用升降平臺的安全性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。SimSolid 可以對升降平臺的復(fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速分析,評估其在不同工況下的力學(xué)性能,幫助工程師優(yōu)化設(shè)計,確保平臺在使用過程中的可靠性。
(二)振動分析
重工設(shè)備在運行過程中往往會產(chǎn)生振動,振動分析對于設(shè)備的疲勞壽命評估和性能優(yōu)化至關(guān)重要。SimSolid 能夠高效地對設(shè)備進(jìn)行振動分析,準(zhǔn)確計算出設(shè)備的固有頻率、振型等參數(shù),為工程師提供改進(jìn)設(shè)計的依據(jù)。
(三)自動扶梯強度剛度校核
自動扶梯作為重工行業(yè)中的重要產(chǎn)品,其強度和剛度直接關(guān)系到乘客的安全。SimSolid 可以對自動扶梯的復(fù)雜裝配體進(jìn)行快速的強度剛度校核,確保扶梯在長時間使用過程中不會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失效等問題。
(四)測試裝備分析
在重工產(chǎn)品的研發(fā)過程中,測試裝備的性能對于產(chǎn)品的質(zhì)量控制至關(guān)重要。SimSolid 能夠?qū)y試裝備進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析,幫助工程師優(yōu)化測試裝備的設(shè)計,提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
(五)傳動承載分析
在重工傳動系統(tǒng)中,齒輪、軸、軸承等部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜且受力工況多變。SimSolid 無需網(wǎng)格劃分,直接基于原始 CAD 模型,精準(zhǔn)賦予各部件材料屬性(如鋼材的彈性模量、強度等),并施加多種載荷(如扭矩、徑向力等)與邊界條件(如固定約束、旋轉(zhuǎn)約束)。通過靜強度等分析,快速呈現(xiàn)傳動部件在不同工況下的應(yīng)力云圖與變形量,助力工程師精準(zhǔn)判斷薄弱環(huán)節(jié),為傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化(如齒輪齒形改進(jìn)、軸徑調(diào)整)提供數(shù)據(jù)支撐,保障傳動系統(tǒng)可靠運行。
Altair SimSolid 憑借其獨特的技術(shù)特點和顯著的優(yōu)勢,在重工行業(yè)的結(jié)構(gòu)分析中展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。它不僅提高了設(shè)計效率,降低了技術(shù)門檻,還提升了分析精度,為重工產(chǎn)品的研發(fā)和優(yōu)化提供了強大的工具支持。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用的深入,相信 SimSolid 將在重工行業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用,推動行業(yè)向更高質(zhì)量、更高效的方向發(fā)展。
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