模态03-实体和薄壳(2)

专注于仿真分析和振动分析

00 导读

    本文对单个零件分别使用实体单元和壳单元进行模态分析，排除了接触关系定义的影响，仅研究单元类型、网格尺寸对模态分析结果的影响。

01 研究背景

    笔者前作《模态02-实体和薄壳》展示了实体单元和壳单元对同一模型的模态分析结果会有所不同，并且展示了实体单元和壳单元的模型质量统计存在差别。质量统计有差别并不是分析结果差别的唯一来源，刚度矩阵也会受到单元类型和接触关系的影响。

    所以实体单元和壳单元的不同分析结果的原因是综合的，模态分析实践中，很难说使用那种单元更好。连接关系的定义，材料参数的确定，网格的疏密等对分析结果有着更重要和更明确的影响。

02 几何模型

   几何模型如下图所示。

03 材料模型

    本文使用到的所有材料参数如下。

    线弹性。

04 网格划分

    网格如下图所示。

05 边界条件

    固定约束中间圆孔。

06 仿真分析

    模态频率和模态振型如下(网格尺寸3mm)

    一阶壳单元

    二阶壳单元

    二阶实体单元

    总结：

    01 对比一阶壳单元和二阶壳单元的结果可得，相同单元尺寸下，二阶单元模型更柔。

    02笔者相信，模态分析中，壳单元和实体单元都是可选单元，并不存在绝对的好坏。