Panoramica

Abbiamo un certo numero di ingegneri meccanici / navali che utilizzano 3D strutturale. Molti dei vantaggi sono utilizzarlo come complemento al CAD/FEA tradizionale per eseguire una semplice analisi del telaio, che aiutano a modellare il design iniziale. Abbiamo deciso di eseguire un test per analizzare le prestazioni del 3D strutturale rispetto al software CAD/FEA tradizionale. La struttura scelta era un telaio idraulico utilizzato in un'applicazione marittima. Era abbastanza semplice 21 struttura del membro che presentava un'asta circolare appuntata. Per semplificare questo, l'intero modello è stato deciso di contenere proprietà di una singola sezione.

Condizioni dell'esperimento

Articolo SkyCiv Analisi CAD/FEA
Sistema operativo I7-6700 a 2,6 GHz - Mozilla Firefox I7-6700 a 2,6 GHz
Competenza dell'utente Intermedio Intermedio
Tipo di analisi 1Elementi D (Statico lineare) 3D FEA utilizzando ANSYS
Software SkyCiv Structural 3D Lavori solidi / ANSYS
Grossezza della maglia medio (25 punti di valutazione) Impostazioni di mesh predefinite ANSYS
  Abbiamo dovuto davvero semplificare entrambi i modelli a causa di alcune limitazioni del software CAD/FEA. Per uno, abbiamo dovuto assumere una singola sezione (HSS3x2x1/4) è stato utilizzato in tutto il telaio per utilizzare le capacità di modellazione Truss di CAD. Se non avessimo preso questa ipotesi il modello avrebbe preso 3-4 tempi più lunghi da costruire. Un altro presupposto era che le articolazioni non fossero state affrontate correttamente (dati i bordi curvi dell'HSS) ma modellarlo ulteriormente avrebbe aggiunto più tempo. Abbiamo anche ignorato gli effetti degli arresti anomali (il software CAD/FEA si è bloccato due volte) e ho appena eseguito una singola analisi, quando in realtà normalmente sono necessarie alcune analisi per verificare che il modello sia impostato correttamente.

Tempo:

Articolo SkyCiv Analisi CAD/FEA
Caricamento del software 1 minuto 5 minuti
modellismo 12 minuti 120 minuti
Meshing 0 minuti 15 minuti
Applicazione di carichi <1 minuto 3 minuti
Tempo di risoluzione <1 minuto <1 minuto
Totale 0.25 ore (15 minuti) 2.4 ore (144 minuti)
Date le ipotesi che abbiamo preso, questo è stato grossolanamente sottovalutato. Stimiamo che se dovessimo costruire il telaio originale (connessioni appuntate, diverse sezioni) ci sarebbe voluto un'ulteriore 4 ore in CAD e solo 1-2 più minuti in SkyCiv.

Confronto analisi

Sarebbe sempre stato interessante confrontare i risultati dell'analisi - soprattutto perché stiamo confrontando le mele con le arance. Stiamo confrontando l'analisi di un modello lineare semplificato VS un modello 3D di giunti, membri e maglie. Ma ovviamente vogliamo assicurarci che ci sia un certo grado di precisione tra i due metodi. Abbiamo scoperto che i risultati del software erano entro 7.4% l'uno dall'altro per la massima deflessione.

Risultati di deflessione

SkyCivCAD / FEA struttura di verifica del frame struttura di verifica del frame 1.1446mm1.0602mm

Sommario

Potresti concludere che quando guardi un'analisi del fotogramma, il software di analisi lineare potrebbe produrre risultati entro un 8% tolleranza del software FEA. Questo risultato ha richiesto un decimo del tempo per modellare, mesh e analizza. Si potrebbero raccomandare due linee d'azione:
  • La FEA lineare semplificata ha impiegato un decimo del tempo per modellare e analizzare
  • I risultati erano entro 7.4% precisione
  • Utilizzare il software lineare al posto di CAD/FEA per questi tipi di telai. Sapendo che i risultati saranno entro 8% precisione (l'analisi lineare è tipicamente sopravvalutata)
  • Usa il software Linear per elaborare progetti preliminari o doppi controlli. Quindi finalizzare il progetto utilizzando modelli CAD/FEA
Consiglio vivamente di provare il software da soli, con la nostra GRATUITO 14 Prova di un giorno per vedere quanto è facile iniziare.

Sam Carigliano CEO e co-fondatore di SkyCiv
Sam Carigliano
CEO e co-fondatore di SkyCiv
BEng (Civile), BCom
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