Creo Simulate有限元分析(4):网格密度的影响

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前面的教程我们介绍了基于Creo Simulate的带孔平板的仿真分析,接下来我们一起研究不同的网格划分密度对仿真分析结果的影响。

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方法:

1.划分网格之前的步骤可以参考:Creo Simulate有限元分析(3):带孔平板。

2.划分网格。点击【精细模型】,点击“控制”按钮,设置最大元素尺寸为40mm,点击确定。点击“AutoGEM”,然后点击创建,生成如下图所示的网格。

3.点击【分析和研究】。新建一个静态分析。

4.按照下图进行设置。

5.选中Analysis1,鼠标右键点击“开始”提交计算。

6.计算完成后在Analysis1左上角会显示一个方形绿点,鼠标右键点击“结果”-“打开”,如下图所示。

按照下图进行设置,查看von Mises应力。

7.这样我们就可以得到分析的结果。从分析结果可以看出:带孔平板的最大变形量为0.1432mm,而最大von Mises应力为409.25MPa。

8.重新划分网格。点击【精细模型】,点击“控制”按钮,设置最大元素尺寸为15mm,点击确定。点击“AutoGEM”,然后点击创建,生成如下图所示的网格。

从分析结果可以看出:带孔平板的最大变形量为0.1434mm,而最大von Mises应力为415.80MPa。

9.第三次划分网格。点击【精细模型】,点击“控制”按钮,设置最大元素尺寸为5mm,点击确定。点击“AutoGEM”,然后点击创建,生成如下图所示的网格。

10.从分析结果可以看出:带孔平板的最大变形量为0.1435mm,而最大von Mises应力416.59MPa。

11.对仿真分析结果进行整理。我们比较在不同网格密度下,模型的最大位移和Von Mises应力值。首先我们先研究最大位移与网格密度的关系,从下表中可以看出:三种不同网格密度下的带孔平板的最大位移趋向于一个定值。

三个算例的最大位移比较
网格大小(mm) 最大位移值(mm)
40 0.1432
15 0.1434
5 0.1435

12.接下来我们比较最大Von Mises应力值。从下面的表格中可以看出:随着网格的精细化,模型的最大应力趋近于一个有值。这是因为在有限元分析中,位移是基本未知量,应力是通过位移计算出的。

三个算例的最大Von Mises应力比较
网格大小(mm) Von Mises应力(MPa)
40 409.25
15 415.80
5 416.59

综上所述,我们在进行有限元仿真分析时,最好使用不同的网格密度进行网格划分,防止网格的密度对仿真计算结果的精度产生影响,从而得出错误的结论。

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  • 本文由 发表于 2024年11月10日 22:28:28
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