关于AIP中的分析手段请教陈老师

tigerzx

我在AIP10中对一根已经给定的长度、截面的圆柱形横梁，两端约束、正中间加载一垂直轴线的纯力载荷，然后分别设计加速器里面的梁分析和

有限元分析，得到梁分析里面的最大偏移与最大弯曲应力（没有扭转应力），对应有限元分析中的最大等效应力、最大变形量，发现该两结果

相差很大（一倍以上），所以，请问陈老师，哪种分析与实际情况吻合较好？对于AIP提供的各种数值分析手段尤其是有限元分析，对设计的参考意义究竟有多大？
以前，因为设计手段、软件平台等的限制，实际设计常采用经验+大安全系数的办法来设计，无法进行精确分析，所以设计出来的零件常常傻大黑粗，现在设计设计手段提升了，所以希望计算出来的结果与实际情况能尽量接近（严格符合恐怕是不可能的），然后再给定相对来说比较小的安全系数，才能设计出来短小轻薄的零件来，设计平台的提升才有意义。但如果计算出来的结果与实际情况相差很大，那么还不得不用大的安全系数，结果零件依然傻大黑粗，那就失去了平台提升和计算的意义。对于大多数公司来说，不可能有条件对一个零件进行反复的实验和修改（估计也就航空航天行业了，一个零件可以琢磨几年），常常需要在设计的时候就出图生产，然后加工后使用。，这种情况下，精确的计算结果便更有实际意义。以前的贴子里面陈老师说AIP的应力分析至少要2、3倍以上的安全系数，如此说来，应力分析的误差是不是大了点？
我想知道的是，在理想情况下，也就是在只考虑材料强度、分析时的载荷与实际情况完全符合等的情况下（虽然好像不太可能，但尽量接近还是办得到的），忽略加工的误差、表面粗糙度造成的应力集中、振动导致的材料疲劳的理想情况下，AIP计算出来的结果与实际情况到底能有多大差别？也就决定了计算结果能有多大的参考意义？
另外想请教一下，应力分析中的网格划分大小，以及那个结果收敛，一般什么情况下使用？同一个分析，网格划分大小以及结果收敛选择与否，相差也是很大的呢。看有限元的书说有些网格划分的地方结果不收敛，可对于能收敛的结果如果选择结果收敛怎么结果相差也那么大呢？闹不好，估计还得回到以前的经验设计老路上去呢

再一个问题，模态分析中那个色标数值单位是啥，是频率呢还是变形量还是应力值？就是左边的颜色栏

陈伯雄

1）设计加速器里面的梁分析和有限元分析？我倾向于ANSYS的结果。

2）理想情况下，AIP计算出来的结果与实际情况到底能有多大差别？我不知道，这需要咨询相关软件的作者。

3）结果收敛？用来自动查找应力集中的区域、并增加相关结构上的网格密度，提高求解质量。

4）经验设计的老路没什么不好，还需要兼顾。因为有了有限元分析，会减少台架试验、快速取得结论，但并没有打倒传统设计。

5）模态分析中那个色标数值单位应当是变形量的百分比

 

tigerzx

陈伯雄发表于2006-2-19 14:01:00 1）设计加速器里面的梁分析和有限元分析？我倾向于ANSYS的结果。 我指的是设计加速器里面的梁分析和AIP的有限元分析，没说设计加速器里面的有限元分析 2）理想情况

水中水

to1）设计加速器里面的梁分析和有限元分析？我想陈老师和tigerzx表达的意思是一样的。个人认为两种分析的原理是不一样的，前者应该是基于以线、面为基本元素传统的经验公式方式计算，我好像试过一次和机械设计手册的计算结果差不多；后者是基于划分后的立体元素为基本元素分析的，我试过在测试材料的数据的前提下变形分析与实际情况误差很小（静态受力的）。我也认为ANSYS的结果会更准确，但根据工作情况和材料质量信誉，经验的保险系数很关键。

to2）个人认为需要试验比较分析，不同的人应该有差异。

to3）我也希望有人发表高见

to4）要达到较准确的分析，相信需要很高的专业水平作基础，而且最终还得台架试验确认；通常设计应该以经验为主软件分析辅助。

to5）个人认为是该颜色区段的共振频率之类的；比如一楼的例中，兰色是刚性紧固在大地上，如果在红色部位施加550HZ-600HZ的载荷就要注意了；传统的机床设计也要考虑设备共振频率点的。

to5）

 

陈伯雄

我指的是设计加速器里面的梁分析和AIP的有限元分析，没说设计加速器里面的有限元分析

CBX：AIP中的有限元分析就是局部的ANSYS模块，假如您稍微留意一下，就能看到ANSYS的版权标记。

 

作者我们估计找不到的，不知道陈老师那儿有没有该种Autodesk公布的资料？

CBX：ANSYS的规则，不是由Autodesk来说明，您可以找到ANSYS网站产看这些。

陈老师没有回答什么时候勾上结果收敛什么时候不勾，有无定则？再分别勾上和不勾计算出来的结果相差较大的时候应该采纳哪种结果？

CBX：自动查找应力集中的区域、并增加相关结构上的网格密度，提高求解质量。收敛的规则是：在多个逐渐细化的网格结构方案中，对最大应力集中处的结果进行比对，若两个相邻网格划分方案之间的参数变化小于 10％，则认为已经收敛成功而不再进一步精细化；另外，如果连续四个方案的最大应力集中参数变化都大于 10％，将中断收敛过程并报错。使用结果收敛算法，将花费更长的处理时间，但会增进结果的精确度。

...这其中，大部分采用的是经验数据，有限元分析结果没敢完全采用就是因为确定不了实际跟分析的差距多大。

CBX：您的分析结果与实际情况差多少，别人无法确认。这里还有原始工况加载的条件、材料的条件、制造结果怎样表达等等因素。需要您自己来积累经验。我要说的是：这类分析是定性结果，极少能有确实的定量结果。

变形量的百分比？那怎么分析结果中最大出来个637等？是说变形量的637%？那么作为基准的100%指的又是什么变形量？

CBX：我是个比喻。详细说，这是个无量纲数，表达在这个“阶”中，各个结构部分振幅的相对大小。

tigerzx

to5）个人认为是该颜色区段的共振频率之类的；比如一楼的例中，兰色是刚性紧固在大地上，如果在红色部位施加550HZ-600HZ的载荷就要注意了；传统的机床设计也要考虑设备共振频率点的。

如果色标是共振频率，那图中最顶上"范围内的频率模式1"的数值又指的是啥？

sandybai

这是关于ANSYS 中模态分析中的一些说法,各位老师请参考...........

水中水

4楼中to5）的观点是错误。

sixsixsix

这些都不要过于当真地看成确切的量值。

看成是一个趋势、部位及相对比较。

wangsy

sixsixsix发表于2006-2-20 17:49:00 这些都不要过于当真地看成确切的量值。 看成是一个趋势、部位及相对比较。

我认为数值还是很重要的，否则我们无法确定危险的部位是否在我们所能允许的范围之内。