Convergence de maillage de simulation SOLIDWORKS dans l'analyse de fréquence

Une analyse de fréquence dansSOLIDWORKS Simulation donne deux sorties :

1. Les fréquences naturelles de la conception que vous analysez.
2. La forme créée par chaque fréquence naturelle dans la structure. Ces formes sont appelées formes modales.

Dans cet article, nous explorons comment la modification de la densité du maillage solide de l’analyse pourrait modifier la capacité du programme à calculer avec précision les fréquences naturelles et les formes modales de la conception.

Le maillage est-il important dans une analyse de fréquence de simulation SOLIDWORKS ?

Beaucoup de gens ignorent à quel point le maillage peut affecter la précision des résultats d'analyse fréquentielle. Dans certains cas, lorsque les objets analysés sont volumineux, une modification de la densité du maillage n'a aucune incidence sur les résultats ; en revanche, pour les objets à parois minces, cette modification peut avoir un impact significatif. Même les formes modales peuvent être affectées, car un maillage trop grossier peut empêcher une structure de se courber ou de se déformer naturellement.

Maillage d'un support pour l'analyse de fréquence

Prenons un support simple et exécutons-le à travers un exemple d'analyse de fréquence.

Dans l'image ci-dessous, on voit les différents niveaux de maillage utilisés dans ce support simple.

Figure 1 : Différentes densités de maillage dans quatre études de simulation

La figure 2 présente les mêmes études de simulation, dans le même ordre que les maillages de la figure 1. Comme vous pouvez le constater, cinq fréquences propres sont représentées pour chaque étude. Plus la densité du maillage augmente, plus la fréquence propre tend à diminuer. En effet, de nombreux éléments sont nécessaires pour capturer la flexion et la torsion naturelles des structures réelles. En cas de manque d'éléments, ces éléments limitent les déformations, ce qui produit un modèle artificiellement rigide. Plus la densité du maillage augmente, plus celui-ci peut saisir correctement la rigidité et les fréquences propres réelles de la structure.

Figure 2 : Cinq premières fréquences naturelles pour les quatre études de simulation de maillage analysées

La figure ci-dessous montre seulement la première fréquence propre et sa forme modale pour les quatre études de densité de maillage. Comme vous pouvez le constater, la forme modale de cette première fréquence propre reste identique. Cela indique que l'ordre des formes modales ne change pas toujours, mais si vous résolvez pour plus de cinq modes, vous constaterez peut-être une certaine modification de l'ordre des formes modales.

Figure 3 : Forme du mode pour la première fréquence naturelle des quatre études de densité de maillage différentes

Remarque:Les maillages de qualité brouillon devraient généralement être évités dans les analyses de fréquence.

La figure 4 présente les résultats d'un maillage de qualité brouillon (même densité que l'étude Mesh 4 ci-dessus). Comme vous pouvez le constater, les résultats affichent une fréquence plus élevée que pour toutes les études Mesh 1 à 4. Les maillages de qualité brouillon nécessitent généralement un raffinement nettement plus important et, par conséquent, un temps de résolution global plus long pour obtenir des résultats précis.

Figure 4 : Résultats d'un maillage à 4 niveaux de densité avec un maillage de qualité brouillon

Dans notre prochain article sur l'analyse fréquentielle dans SOLIDWORKS Simulation, nous expliquerons en quoi l'utilisation d'éléments coque dans une analyse fréquentielle diffère de celle d'éléments solides, et si les éléments coque sont bénéfiques ou non. Restez branchés !

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