大型鋼結構設計仿真高效案例 | 7738個零件60分鐘建模30分鐘求解,比傳統(tǒng)仿真結果相差5%以內(nèi)!

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建筑、工程和營建(AEC)

Architecture, Engineering & Construction

AEC 設計周期有兩個關鍵要求:產(chǎn)品性能和及時交付。然而,由于巨大的項目壓力,往往沒有足夠的時間來研究設計備選方案或新的解決方案。  

Altair? SimSolidTM 是一項技術突破,允許土木工程師在幾分鐘內(nèi)分析特征完備的CAD裝配體,無需進行幾何簡化和網(wǎng)格劃分。這使得工程師能夠在大型結構中預見更好的替代方案,并在現(xiàn)有項目時間表內(nèi)快速發(fā)展設計。借助SimSolid,設計團隊可以對其最復雜的零件進行多次迭代,并以驚人的速度探索大型裝配體的多種替代方案。

SimSolid具備以下特征:

  • 無網(wǎng)格技術
  • 無需任何幾何簡化
  • 適用大型復雜裝配體
  • 幾秒到幾分鐘給出準確結果
  • 支持非線性和動力學分析
  • 自動識別螺母和螺栓
  • 自動創(chuàng)建接觸和焊接

SimSolid革新了現(xiàn)有的大型鋼結構分析:無網(wǎng)格,精度高、比80%的鋼結構分析工具更快、更輕松處理大型裝配體和復雜鋼結構節(jié)點。

關于精度,國際有限元組織(NAFEMS)曾做過標準測試,與傳統(tǒng)有限元軟件結果相比,這些測試結果差異在5%以內(nèi)。

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標準測試結果匯總表 (NAFEMS)

我們將通過以下四個案例為大家介紹一下SimSolid在大型建筑結構上的應用特點。

案例一:大型鋼結構舞臺

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該舞臺整個裝配體有7738個零件,從幾何導入到結果輸出,SimSolid在2小時內(nèi)就完成了一輪性能評估,建模約60分鐘,主要處理連接的創(chuàng)建和檢查,求解約30分鐘。

可能同樣的時間,傳統(tǒng)分析只夠考慮做怎樣的幾何簡化來減少網(wǎng)格劃分和計算機求解的工作量,而無網(wǎng)格求解器SimSolid已經(jīng)完成了整個結構的評估。針對此類大型結構,在設計的早期引入SimSolid來應對大型結構的頻繁變更,將極大縮短項目設計周期。

關于此舞臺的更多建模細節(jié)視頻:

案例二:立面鋼結構

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對于此類鋼結構,SimSolid可以直接分析完整的裝配體,不用做任何幾何簡化。這樣的好處是,邊界條件可以完整地施加在真實的幾何上。如果對幾何進行簡化,勢必也要花更多的時間和專業(yè)知識來衡量簡化后的邊界條件。

對于SimSolid無網(wǎng)格求解器而言,完整的裝配體分析,雖然零件個數(shù)多達上千個,但是求解時間并不會急劇增大,通常在幾分鐘就完成,并且這樣的求解速度不需要借助GPU加速,普通的個人筆記本電腦就可以

案例三:廠房結構

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上圖是常見的廠房結構,零件數(shù)目2517,進行線性分析,在個人筆記本上不到一分鐘就可以求解完成。這種在極短的時間查看主要傳力路徑的能力,借助SimSolid是能夠輕易做到的。

而且,借助SimSolid,無太多仿真經(jīng)驗的設計工程師也可以輕易做到,因為 SimSolid去除了專業(yè)知識要求較高的幾何簡化和網(wǎng)格劃分。針對此類桁架結構,設計工程師可以在簡單的1天培訓后,就可以著手分析并很快得到結果,可以將大部分時間真正用在結構多方案探索上。

案例四:復雜鋼結構節(jié)點

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類似上圖的鋼結構節(jié)點是分析時的難點和重點,此處幾何復雜多變,也是傳力的關鍵部位。SimSolid分析復雜鋼結構節(jié)點時,不用任何幾何簡化,可以保留整個鋼節(jié)點的詳細細節(jié)設計,直接在原始幾何上驗證,螺栓螺母也可以直接以實體幾何的形式參與計算。這種保留全部幾何特征的分析,在SimSolid中建模操作簡單,查看結果更直觀。此類復雜節(jié)點的分析,在SimSolid中可以化繁為簡,不再是一個分析難點,可以輕易展開。

客戶案例

因為以上應用特點,Altair SimSolid分析大型鋼結構的能力不斷在用戶現(xiàn)場得到認可。

多貝瑪亞索道公司

DOPPELMAYR SEILBAHNEN

多貝瑪亞索道公司(DOPPELMAYR SEILBAHNEN)是索道技術與世界市場的領導者,為觀光旅游和城市建設提供舒適、安全和高效的運送解決方案。他們經(jīng)過謹慎調(diào)研,最終決定將SimSolid應用在纜車建筑的設計分析中,實現(xiàn)了工作量和時間的大幅減少。他們給出了如下評價:

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圖片源自 Doppelmayr Seilbahnen GmbH

為了測試SimSolid用于纜車建筑的可能性和功能,我們在軟件中讀取了一個49米高的桁架支架。普通工作站上,2分鐘內(nèi)就定義了超過2000個接觸。底部為固定邊界條件、頂部施加位移,第一個結果求解20秒內(nèi)可見。然后,我們根據(jù)應力激活細化,選擇缺口零件,并在5分鐘內(nèi)對其進行再次評估。對我們來說,這意味著工作量和時間的大幅減少,極有吸引力。

—— Eugen Schwab,仿真工程師

Doppelmayr Seilbahnen GmbH

Digital Architects

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Digital Architects是奧地利一家建筑公司,為私人和企業(yè)客戶提供建筑、工程和施工咨詢服務。他們將SimSolid用在實驗室建筑的屋頂設計上,對整個屋頂?shù)难b配體進行仿真,研究所有的變量。在不折減剛度的情況下,實現(xiàn)了原材料的節(jié)省,在有限的預算和緊迫的項目周期內(nèi)完成了設計。他們給出了如下評價:

使用SimSolid非常棒。我們將傳統(tǒng)的設計周期時間縮短了50%,并且仍然可以在幾分鐘到幾秒鐘內(nèi)運行完整的CAD裝配體。SimSolid是動態(tài)評估多種設計備選方案的關鍵推動力。我們顯著減少了完整組裝所需的工程建模計算時間,做到了在最后期限給出穩(wěn)健可行的設計。

—— Atanas Zhelev

 Digital Architects

SimSolid線上直播&線下培訓推薦

SimSolid簡單易學,小白可快速上手!10分鐘即可完成800+零件裝配體仿真演示!

10月18日【直播】

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直播內(nèi)容聚焦:

?? SimSolid無網(wǎng)格結構仿真軟件介紹;

?? SimSolid在汽車/重工/電子消費品/醫(yī)療等行業(yè)的應用;

?? SimSolid中10分鐘完成3輪方案對比分析案例演示;

?? SimSolid中10分鐘完成800+零件裝配體仿真演示;

?? SimSolid中10分鐘完成復雜特征結構熱變形和熱應力分析演示。

主講人:

Kelly 湯凱利(Altair快速仿真產(chǎn)品經(jīng)理)

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Altair SimSolid、Altair Inspire中國區(qū)的技術負責人,為客戶提供快速仿真解決方案,并持續(xù)跟蹤和推動快速仿真軟件與工業(yè)應用的結合和落地。同時也支持Altair HyperMesh、Altair HyperView及Altair OptiStruct的仿真項目和技術咨詢。至今已從事仿真分析領域八年,擅長結構仿真分析,包括結構強度剛度、非線性、振動、熱等,曾參與國內(nèi)外知名汽車、航空航天、家電、重工等行業(yè)的仿真與優(yōu)化項目。

  • 2016年畢業(yè)于北京理工大學力學專業(yè)(工學碩士)
  • Altair澳汰爾 微信公眾號 《SimSolid小貼士》撰稿人
  • 快速設計與無網(wǎng)格仿真 視頻號技術運營人
  • Altair SimSolid快速培訓手冊 撰稿人


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10月25日【線下培訓】

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線下培訓大綱:

?? SimSolid線性靜力及模態(tài)分析練習;

?? SimSolid非線性靜力分析練習;

?? SimSolid熱分析及結構熱分析練習;

?? SimSolid振動分析講解及演示;

?? SimSolid疲勞分析講解及演示;

?? 客戶模型實操及指導。

線下培訓名額僅限 20人 !報名直播可優(yōu)先獲得培訓名額!

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