Nous avons un certain nombre d'ingénieurs mécaniques / navals utilisant 3D structurelle. Un grand avantage est de l'utiliser comme complément à la CAO / FEA traditionnelle pour exécuter une analyse de trame simple, qui aident à façonner la conception initiale. Nous avons décidé de lancer un test pour analyser les performances de Structural 3D par rapport aux logiciels CAO / FEA traditionnels. La structure choisie était un châssis hydraulique utilisé dans une application maritime. C'était un assez simple 21 structure d'élément comportant une tige circulaire épinglée. Pour simplifier cela, le modèle entier a été décidé pour contenir des propriétés de section unique.

Conditions d'expérimentation

Article SkyCiv Analyse CAO / FEA
Système opérateur I7-6700 à 2,6 GHz - Mozilla FireFox I7-6700 à 2,6 GHz
Compétence des utilisateurs Intermédiaire Intermédiaire
Type d'analyse 1Éléments D (Statique linéaire) 3D FEA utilisant ANSYS
Logiciel SkyCiv Structural 3D Œuvres solides / ANSYS
Grossesse du maillage Moyen (25 points d'évaluation) Paramètre de maillage par défaut ANSYS
  Nous avons dû vraiment simplifier les deux modèles en raison de certaines limitations du logiciel CAO / FEA. Pour un, nous devions assumer une seule section (HSS3x2x1 / 4) a été utilisé dans tout le cadre pour utiliser les capacités de modélisation de fermes de CAO. Si nous n'avions pas pris cette hypothèse, le modèle aurait pris 3-4 fois plus long à construire. Une autre hypothèse était que les articulations n'étaient pas correctement surmontées (compte tenu des bords courbes du HSS) mais modéliser cela plus loin aurait ajouté plus de temps. Nous avons également ignoré les effets des accidents (le logiciel CAO / FEA s'est écrasé deux fois) et vient d'effectuer une seule analyse, alors qu'en réalité il faut normalement quelques analyses pour vérifier que le modèle est correctement configuré.

Temps:

Article SkyCiv Analyse CAO / FEA
Chargement du logiciel 1 minute 5 minutes
La modélisation 12 minutes 120 minutes
Maillage 0 minutes 15 minutes
Application de charges <1 minute 3 minutes
Temps de résolution <1 minute <1 minute
Le total 0.25 heures (15 minutes) 2.4 heures (144 minutes)
Compte tenu des hypothèses que nous avons prises, cela a été largement sous-estimé. Nous estimons que si nous devions construire le cadre d'origine (connexions épinglées, différentes sections) il aurait fallu un montant supplémentaire de 4 heures en CAD et juste 1-2 plus de minutes dans SkyCiv.

Comparaison des analyses

Il allait toujours être intéressant de comparer les résultats de l'analyse - d'autant plus que nous comparons des pommes avec des oranges. Nous comparons l'analyse d'un modèle linéaire simplifié VS un modèle 3D de joints, membres et maillages. Mais évidemment, nous voulons nous assurer qu'il y a un certain degré de précision entre les deux méthodes. Nous avons constaté que les résultats du logiciel se situaient dans 7.4% les uns des autres pour une déviation maximale.

Résultats de la déviation

SkyCivCAD / FEA structure de vérification de trame structure de vérification de trame 1.1446mm1.0602mm

Résumé

Vous pouvez en conclure que lorsque vous regardez une analyse de cadre, le logiciel d'analyse linéaire pourrait produire des résultats dans un 8% tolérance du logiciel FEA. Ce résultat a mis un dixième du temps à modéliser, maillage et analyse. Deux pistes d'action pourraient être recommandées:
  • L'AEF linéaire simplifiée a pris un dixième du temps pour modéliser et analyser
  • Les résultats étaient dans 7.4% précision
  • Utilisez un logiciel linéaire à la place de CAD / FEA pour ces types de cadres. Sachant que les résultats seront à l'intérieur 8% précision (l'analyse linéaire est généralement surestimée)
  • Utilisez le logiciel linéaire pour proposer des conceptions préliminaires ou des doubles vérifications. Finalisez ensuite la conception à l'aide de modèles CAO / FEA
Je recommande vivement d'essayer le logiciel vous-même, avec notre LIBRE 14 Essai d'un jour pour voir à quel point il est facile de commencer.

Sam Carigliano PDG et co-fondateur de SkyCiv
Sam Carigliano
PDG et co-fondateur de SkyCiv
BEng (Civil), BCom
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