在工程設計領域,結構分析是確保產品性能和可靠性的關鍵環節。傳統的有限元分析(FEA)方法雖然精準,但存在幾何模型簡化和網格劃分耗時久、對專業知識要求高的問題。而 Altair SimSolid 作為一款專為快速設計流程開發的結構分析軟件,正以其獨特的優勢,為重工行業帶來全新的變革。
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一、SimSolid 軟件概述
SimSolid 基于有限元算法的擴展算法,無需使用有限元算法特定形狀的單元網格,離散單元可以是單個部件。有限元形函數(插值函數)可以是任意階數的多項式函數,并且能夠在計算過程中自動調整階數,或者使用非多項式的特殊函數,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 FEA 分析往往需要對復雜的幾何模型進行簡化,以適應網格劃分的要求,這可能導致模型的部分特征丟失,影響分析結果的準確性。SimSolid 無需進行幾何簡化,能夠保留復雜曲面特征,適用于含小碎面結構、非常復雜的幾何模型、大型復雜裝配體,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,對于重工行業中常見的大型復雜裝配體分析尤其有利。
(三)無需網格劃分,極速分析計算
網格劃分是傳統 FEA 中最為耗時的步驟之一,且對工程師的專業技能要求較高。SimSolid 徹底消除了網格劃分這一環節,能夠在幾分鐘內對具備完全幾何特征的原始 CAD 裝配體直接完成分析計算,顯著縮短了設計周期,加速產品研發進程。
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3、 SimSolid 分析功能
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4、 SimSolid 在重工方面的應用
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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定性至關重要。SimSolid 可以對升降平臺的復雜結構進行快速分析,評估其在不同工況下的力學性能,幫助工程師優化設計,確保平臺在使用過程中的可靠性。
(二)振動分析
重工設備在運行過程中往往會產生振動,振動分析對于設備的疲勞壽命評估和性能優化至關重要。SimSolid 能夠高效地對設備進行振動分析,準確計算出設備的固有頻率、振型等參數,為工程師提供改進設計的依據。
(三)自動扶梯強度剛度校核
自動扶梯作為重工行業中的重要產品,其強度和剛度直接關系到乘客的安全。SimSolid 可以對自動扶梯的復雜裝配體進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結構失效等問題。
(四)測試裝備分析
在重工產品的研發過程中,測試裝備的性能對于產品的質量控制至關重要。SimSolid 能夠對測試裝備進行詳細的結構分析,幫助工程師優化測試裝備的設計,提高測試結果的準確性。
(五)傳動承載分析
在重工傳動系統中,齒輪、軸、軸承等部件結構復雜且受力工況多變。SimSolid 無需網格劃分,直接基于原始 CAD 模型,精準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、旋轉約束)。通過靜強度等分析,快速呈現傳動部件在不同工況下的應力云圖與變形量,助力工程師精準判斷薄弱環節,為傳動系統的結構優化(如齒輪齒形改進、軸徑調整)提供數據支撐,保障傳動系統可靠運行。
Altair SimSolid 憑借其獨特的技術特點和顯著的優勢,在重工行業的結構分析中展現出了巨大的應用潛力。它不僅提高了設計效率,降低了技術門檻,還提升了分析精度,為重工產品的研發和優化提供了強大的工具支持。隨著技術的不斷發展和應用的深入,相信 SimSolid 將在重工行業中發揮越來越重要的作用,推動行業向更高質量、更高效的方向發展。
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