使用非線性翹曲分析 考慮位移對產品結構影響

  科盛科技技術支援處 高級工程師 葉承杰

大多數的結構分析計算,為了快速獲得該結構受外力或溫度變化而產生的變形結果,會採用線性結構分析,而不會使用較為耗時的疊代法。然而透過疊代方法獲得的非線性結構分析結果,才能考慮位移對於結構或外力的影響,這點是線性結構分析相較缺乏的。為了彌補這方面的不足,Moldex3D支援非線性翹曲分析求解器,為使用者提供有限變形和幾何非線性分析功能(材料非線性則需要藉其他整合性功能來考慮)。下圖描述非線性與線性結構分析之間的差異,當幾何結構中存在樑構件或薄殼結構,且變形量較大時,通常會建議使用非線性翹曲分析。

操作流程

創建一專案,進行翹曲分析

步驟一 在Studio創建一個專案,準備一個模型至完成最終檢查。翹曲分析的設定則與標準/強化版設定相同。

功能限制(2022 R1):不支援非匹配網格與Shell網格。

 

計算參數設定

步驟二 在計算參數精靈中的翹曲變形頁籤,選擇非線性翹曲分析求解器。點選二次式高階(Q)元素,可啟用高階計算模式,但此功能也需要更多的計算資源。

 

步驟三 確認進階計算參數中的增量步幾何擾動係數(建議預設值)。

:提高增量步能夠獲得較佳的收斂性,但會增加分析時間;幾何擾動係數能夠將挫曲結果應用於翹曲分析的初始條件,因此也建議啟用計算挫曲模態

 

步驟四 勾選使用硬碟空間(暫存目錄)計算,可在大型計算疊代過程中獲得更多計算資源,在偏好設定或安裝精靈中可以指定欲使用的硬碟位置。

注意:如果電腦的記憶體資源(RAM)不足,建議使用簡化網格進行挫曲分析和非線性翹曲分析。需要準備另一個網格元素量較少的網格模型,並與原始模型進行定位映射。

 

提交作業以進行翹曲分析

步驟五 完成所有的分析設定後,點擊開始分析,將分析序列中含有翹曲變形的作業提交給計算管理員。計算完成後,可以於專案樹中選擇翹曲結果,觀察變形預測。

結果 使用者可以比較標準版翹曲和非線性翹曲的結果。在這個案例中,可以觀察到考慮幾何非線性後,變形明顯較大。


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