结构仿真分析！一篇文章定乾坤！

抽梁

    几何处理工具SpaceClaim具有简单易用的抽梁功能。

    以上立柱沿轴向虽然存在孔洞，但SpaceClaim可以完成抽梁。由于抽梁之后无法考虑孔洞，梁模型的刚度预计会比实际模型大。

刚度分析

    对立柱实体模型分别进行抽梁抽壳，对比分析。

    固定约束立柱两端，施加均布载荷，位移结果如下。

    抽壳，保留孔洞的位移为38.669mm，去除孔洞的位移为31.608mm，去除孔洞导致刚度增加22%。抽梁也会忽略孔洞，位移为31.363mm，导致刚度增加23%。

解决办法

    由于完整模型包含数以千计的立柱，所以在仿真分析中无法采用实体模型或者抽壳模型，只能选择抽梁模型。那梁模型带来的刚度提升应该如何考虑？

    笔者了解到，仓储货架行业工程师往往会忽略这种刚度提升。可以通过适度降低仿真中材料的杨氏模量，来抵消这种刚度提升。最终让梁模型和实际模型具备一致的刚度。

    根据基本的力学知识可知，刚度和杨氏模量成正比，将梁模型的杨氏模量除以1.23，即可得到一致的刚度。

200/1.23=162GPa

    对比各种刚度：

立柱一端固定，一端施加力和力矩

    由于本文调整杨氏模量只参考了一个方向，所以在另外方向匹配不够理想。所以笔者给出第二个建议，通过修改惯性矩和面积的形式，最终让梁模型和实际模型的刚度能匹配的更加一致。

    需要再次强调，构件的刚度和杨氏模量、面积、惯性矩都成线性正比关系。

总结

    仿真工具如此强大，制造业每个工程师必须了解仿真，学习仿真，掌握仿真。

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