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  • 解決方案

    重型機械—動力學仿真分析


      

    現狀:

          重型機械設備在加工制造或使用過程中載荷有很大部分是隨時間變化的,固傳統的靜力分析已不能滿足設計要求。結構動力學問題有兩個重要特點不同于靜力問題.第一是動態載荷是隨時間變化的,結構的響應也是隨時間變化的.很顯然動力學問題不像靜力問題那樣簡單,分析者要相應于響應歷程所有感興趣的時間內求得響應解,因而動力學問題要比靜力問題更加復雜,求解要更加費時間.第二個更為重要的特點是加速度所起的重要作用。

          進行結構動力分析的目的;

          確定動力荷載作用下結構的內力和變形;

          通過動力分析確定結構的動力特性。

          進行結構動力學分析的大致過程;

     
     

      

    問題與挑戰:

          仿真分析手段很大程度上降低了重型機械的設計加工成本,提升產品的設計性能,但同時也面臨巨大挑戰:

          對網格質量要求高,花費大量時間和靜力進行前處理;

          大變形過程中會出現網格嚴重扭曲,從而導致計算過程無法繼續進行;

          需要網格重劃分技術,不同的重劃分技術對計算影響較大;

          接觸定義過程復雜,無自動接觸設置。

          計算效率低,花費大量計算時間。

          需要控制的參數較多,對使用者的工程經驗要求高。

      

    解決方案:

          針對重型設備的加工制造,如金屬成型、切削、碰撞沖擊等,這些工藝中存在一系列涉及材料大變形的問題,傳統有限元法在仿真分析時由于變形過大而導致網格畸變的,導致仿真無法繼續或計算不準確。Xdyna基于物質點法理論的三維連續介質動力學仿真分析工具,兼具歐拉算法與拉格朗日算法的優勢,不存在單元畸變和網格扭曲等問題。采用物質點法這種無網格算法,避免了傳統有限元法的大量繁重的前處理工作,提升了仿真的效率。

     

     

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