【SimSolid优秀作品赏析3】回转工装结构分析
本文摘要（由AI生成）：
本文主要介绍了回转工装结构分析，作者分别使用SimSolid和OptiStruct进行了刚度分析和模态分析。分析结果显示，SimSolid刚度计算结果与Optistruct非常接近，模态分析结果也在合理范围内。在效率方面，SimSolid建模与计算时间比OptiStruct降低90%以上，效率惊人。回转工装的分析充分体现了SimSolid所具有的无网格、设置简单、计算速度快、计算精度高等优势。
《回转工装结构分析—SimSolid快速无网格仿真
VS. OptiStruct传统有限元仿真》
作者：陆宇杰
回转工装几何模型
复杂装配体
工况示意图
OptiStruct有限元模型
单元：1195692四面体
节点：274308
部件之间采用绑定接触
螺栓简化成RBE2刚性连接
建模时间：2h左右，包含几何处理与网格划分
计算时间：
垂向工况：2min30sec
侧向工况：2min36sec
模态工况：4min47sec
SimSolid模型
部件之间采用绑定接触
螺栓无需简化，全部保留
建模时间：小于5分钟
计算时间：
垂向工况：18sec
侧向工况：18sec
模态工况：1min48sec
选择adaptive solution为6以获取较高精度结果
verticle
horizon
mode
垂向钻孔工况刚度仿真结果对比
OptiStruct
最大位移 3.904e-3mm
SimSolid
最大位移 3.735e-3mm
侧向钻孔工况刚度仿真结果对比
OptiStruct
最大位移 3.607e-3mm
SimSolid
最大位移 3.575e-3mm
模态工况仿真结果对比
OptiStruct
SimSolid
Mode1：振型一致，频率误差10.2%
Mode2：振型一致，频率误差13.8%
Mode3：振型一致，频率误差9.3%
关于应力结果的对比说明
垂向钻孔工况
OptiStruct
最大位移3.904e-3mm
SimSolid
最大位移3.735e-3mm
关于应力结果，可以看到OptiStruct和SimSolid云图相似，数值误差在1Mpa之内。但是由于应力数值本身非常小，所以此处不再做细节比较
侧向钻孔工况
OptiStruct
最大位移3.904e-3mm
SimSolid
最大位移3.735e-3mm
OptiStruct传统有限元仿真该位置为刚性连接加载，存在应力集中，亦不能作为标准结果。
精密机床部件，刚度要求非常严格；强度一般余量充足，可不做重点考察，SimSolid尤其适用。
对比总结
对比总结
结论
结论
1、本例使用 OptiStruct 与 SimSolid 对复杂装配体进行仿真，获得相近结果。静态工况刚度结果非常接近，侧向钻孔工况刚度误差只有0.9%。模态工况振型匹配良好，低阶模态具有一定误差，但在可接受范围内，高阶模态误差小。
2、SimSolid 建模与计算时间比 OptiStruct 降低90%以上，效率惊人。
3、SimSolid 无需几何简化的优势尤其适用于复杂装配体仿真。
4、SimSolid 尤其适用于精密机床行业，该行业特点为刚度要求严苛，强度余量充足可不做重点考虑。
5、本例与 OptiStruct 传统有限元比较，并非认为传统有限元绝对准确。相反，本例中的应力结果，传统有限元存在应力集中，某种程度上 SimSolid 结果可能更具合理性。后续可以进一步与实验对比获取准确的对比信息。
总体上讲，SimSolid 软件的效率优势非常明显，且仿真结果与传统有限元趋势匹配，精度在可接受范围内，在设计初期或者是设计快速验证中具有巨大的使用价值。
