Έχουμε έναν αριθμό Μηχανολόγων/Ναυτικών Μηχανικών που χρησιμοποιούν Δομικά 3D. Ένα μεγάλο πλεονέκτημα είναι η χρήση του ως συμπληρωματικό του παραδοσιακού CAD/FEA για την εκτέλεση απλής ανάλυσης πλαισίων, που βοηθούν στη διαμόρφωση του αρχικού σχεδίου. Αποφασίσαμε να εκτελέσουμε μια δοκιμή για να αναλύσουμε την απόδοση του Structural 3D έναντι του παραδοσιακού λογισμικού CAD/FEA. Η δομή που επιλέχθηκε ήταν ένα υδραυλικό πλαίσιο που χρησιμοποιήθηκε σε ναυτιλιακή εφαρμογή. Ήταν ένα αρκετά απλό 21 δομή μέλους που είχε μια καρφιτσωμένη κυκλική ράβδο. Για να το απλοποιήσουμε αυτό, ολόκληρο το μοντέλο αποφασίστηκε να περιέχει ιδιότητες ενός τμήματος.

Συνθήκες πειράματος

Είδος SkyCiv Ανάλυση CAD/FEA
Λειτουργικό σύστημα I7-6700 @2,6GHz - Mozilla Firefox I7-6700 @2,6GHz
Ικανότητα χρήστη Ενδιάμεσος Ενδιάμεσος
Τύπος ανάλυσης 1Στοιχεία D (Γραμμική στατική) 3D FEA χρησιμοποιώντας ANSYS
Λογισμικό SkyCiv Structural 3D Στερεά Έργα / ANSYS
Χονδρότητα πλέγματος Μεσαίο (25 βαθμών αξιολόγησης) ANSYS Προεπιλεγμένη ρύθμιση Meshing
  Έπρεπε πραγματικά να απλοποιήσουμε και τα δύο μοντέλα λόγω ορισμένων περιορισμών στο λογισμικό CAD/FEA. Για ενα, έπρεπε να υποθέσουμε ένα μόνο τμήμα (HSS3x2x1/4) χρησιμοποιήθηκε σε όλο το πλαίσιο για τη χρήση των δυνατοτήτων μοντελοποίησης Truss του CAD. Αν δεν παίρναμε αυτή την υπόθεση το μοντέλο θα είχε πάρει 3-4 φορές περισσότερο για την κατασκευή. Μια άλλη υπόθεση ήταν ότι οι αρθρώσεις δεν αντιμετωπίστηκαν σωστά (δεδομένων των καμπύλων άκρων του HSS) αλλά η περαιτέρω μοντελοποίηση θα είχε προσθέσει περισσότερο χρόνο. Επίσης, αγνοήσαμε τις επιπτώσεις των ατυχημάτων (το λογισμικό CAD/FEA κατέρρευσε δύο φορές) και απλώς πραγματοποίησαν μία μόνο ανάλυση ανάλυσης, όταν στην πραγματικότητα χρειάζονται συνήθως μερικές αναλύσεις για να επαληθευτεί ότι το μοντέλο έχει ρυθμιστεί σωστά.

χρόνος:

Είδος SkyCiv Ανάλυση CAD/FEA
Φόρτωση λογισμικού 1 λεπτό 5 λεπτά
Πρίπλασμα 12 λεπτά 120 λεπτά
Πλέγμα 0 λεπτά 15 λεπτά
Εφαρμογή φορτίων <1 λεπτό 3 λεπτά
Χρόνος επίλυσης <1 λεπτό <1 λεπτό
Σύνολο 0.25 ώρες (15 λεπτά) 2.4 ώρες (144 λεπτά)
Δεδομένων των υποθέσεων που πήραμε, αυτό έχει υποτιμηθεί κατάφωρα. Εκτιμούμε ότι αν έπρεπε να κατασκευάσουμε το αρχικό πλαίσιο (καρφιτσωμένες συνδέσεις, διαφορετικά τμήματα) θα είχε πάρει ένα επιπλέον 4 ώρες σε CAD και απλά 1-2 περισσότερα λεπτά στο SkyCiv.

Σύγκριση ανάλυσης

Θα ήταν πάντα ενδιαφέρον να συγκρίνουμε τα αποτελέσματα της ανάλυσης - ιδιαίτερα όταν συγκρίνουμε τα μήλα με τα πορτοκάλια. Συγκρίνουμε την ανάλυση ενός απλοποιημένου γραμμικού μοντέλου με ένα τρισδιάστατο μοντέλο αρθρώσεων, μέλη και πλέγματα. Αλλά προφανώς θέλουμε να βεβαιωθούμε ότι υπάρχει κάποιος βαθμός ακρίβειας μεταξύ των δύο μεθόδων. Βρήκαμε ότι τα αποτελέσματα του λογισμικού ήταν μέσα 7.4% μεταξύ τους για απόκλιση κορυφής.

Αποτελέσματα εκτροπής

SkyCivCAD/FEA δομή επαλήθευσης πλαισίου δομή επαλήθευσης πλαισίου 1.1446χιλ1.0602χιλ

Περίληψη

Θα μπορούσατε να το συμπεράνετε όταν κοιτάζετε μια ανάλυση πλαισίου, το λογισμικό γραμμικής ανάλυσης θα μπορούσε να παράγει αποτελέσματα μέσα σε ένα 8% ανοχή του λογισμικού FEA. Αυτό το αποτέλεσμα χρειάστηκε το ένα δέκατο του χρόνου για τη μοντελοποίηση, πλέγμα και ανάλυση. Θα μπορούσαν να προταθούν δύο τρόποι δράσης:
  • Η απλοποιημένη Γραμμική FEA χρειάστηκε το ένα δέκατο του χρόνου για τη μοντελοποίηση και την ανάλυση
  • Τα αποτελέσματα ήταν εντός 7.4% ακρίβεια
  • Χρησιμοποιήστε το Linear λογισμικό στη θέση του CAD/FEA για τέτοιου είδους πλαίσια. Γνωρίζοντας ότι τα αποτελέσματα θα είναι μέσα 8% ακρίβεια (Η γραμμική ανάλυση είναι συνήθως υπερεκτιμημένη)
  • Χρησιμοποιήστε το λογισμικό Linear για να καταλήξετε σε προκαταρκτικά σχέδια ή διπλούς ελέγχους. Στη συνέχεια, οριστικοποιήστε τη σχεδίαση χρησιμοποιώντας μοντέλα CAD/FEA
Συνιστώ ανεπιφύλακτα να δοκιμάσετε μόνοι σας το λογισμικό, με το δικό μας ΕΛΕΥΘΕΡΟΣ 14 Ημέρα δοκιμής για να δείτε πόσο εύκολο είναι να ξεκινήσετε.

Sam Carigliano Διευθύνων Σύμβουλος και συνιδρυτής της SkyCiv
Sam Carigliano
Διευθύνων Σύμβουλος και συνιδρυτής της SkyCiv
BEng (Εμφύλιος), BCom
LinkedIn