圆环实体网格模型结果准确性验证
在进行模型选取时,使用壳网格和平面应力单元进行模拟的有效性需要通过实体网格进行检验。为了验证之前圆环模型的准确性,我们建立了如下实体网格模型并进行结果检验:
11)首先,在环形板内半径为10mm、外半径为20mm,壁板厚度为0.3mm的条件下,将内环边界完全固定,并定义材料参数为0.3、2.06e5Mpa,施加压力q0.2Mpa。
22)接着,利用Solid185单元进行实体网格划分,通过点击Meshing进行四面体网格划分,将内圈的所有节点约束全部自由度,然后施加0.2Mpa的荷载。随后,通过点击Define Load > Apply > Structural > Displacement, Pressure > On Nodes,最后点击Solve进行求解。
33)查看圆环在Z方向的位移,通过点击POST1 > Plot result > Contour Plot > Nodal Solution进行结果展示。
建模方式有效性比较分析
结合前几篇文章中的分析,我们可以对几种建模方式的有效性进行比较。本例中的分析没有进行任何模型上的假设,将其结果与其他三种结果进行对比,比较如下:
55)通过分析可知,在大挠度理论模拟方面,壳单元是三种建模方式中最为有效的,误差仅为1.93%,其次是通过平面轴对称简化得出的模型,误差为3.63%。而对于大变形问题,采用小挠度描述的壳单元存在明显问题。因此,针对这类问题,基于大挠度理论的壳网格建模是最为有效的方式。
通过以上分析可以看出,正确选择合适的建模方式对于几何非线性分析至关重要。实体网格模型的验证和不同建模方式的比较有助于工程师们更好地理解模型的行为特征,从而提高分析的准确性和可靠性。在实际工程应用中,应根据具体情况和需求选择最合适的建模方式,以确保分析结果符合实际情况并具有指导意义。
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