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支撑结构的不同建模方式的有限元分析

(2024-11-04 20:02:39)
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编辑:杭州那泰有限元分析公司    www.nataid.com

支撑结构的不同建模方式的有限元分析

支撑结构的不同建模方式下得到的有限元分析结果。空心正方形对应的是图中的模型,使用的是3V形槽固定氟橡胶条;实心三角形对应的是图中的模型,就是将图中的3V形槽去掉换上一个304不锈钢U形支架(长度为132 mm,宽度为65 mm,高度为19.8 mm,底板厚度为6 mm)3V形槽是对U形支架的一种简化。比较支撑结构的这两种建模方式,除D=20 mm对应的点外,其他的加速度敏感度相差都不大。两种模型不同的只是固定软性支撑(氟橡胶条)的部件,说明对腔体的形变起决定作用的是与腔体直接接触的软性支撑。虽然实验中将要采用的是U形支架,但是它结构相对较复杂(在某些应用中支撑的整体结构更加复杂)。在同等的计算机软、硬件条件下使用U形支架仿真所需的时间比使用3个较小的V形槽长很多,因此建模时在保证支撑结构的关键部分(比如这里的氟橡胶条)不变的情况下,应尽可能简化其余部分,这样可以大大节省计算时间。

  以一种三点支撑的光学谐振腔模型为例说明了采用软性材料支撑时,腔体会出现较大的整体转动,影响了对腔长变化的分析。提出了一种旋转坐标系的方法,将由腔体整体转动导致的腔镜的倾斜和相对位移扣除掉,避免了整体转动对定量分析的干扰。模型所采用的三点软性支撑和在腔体上同样位置直接约束的加速度敏感度是有差异的。当建模中采用软性材料支撑时,对模拟结果起关键作用的是与腔体直接接触的部分,支撑结构应尽量保留这部分,其他部分可适当简化以缩短计算时间。另外由于摩擦系数的改变对结果的影响不大,只要选择的摩擦系数能使腔体受力时处于平衡状态即可。

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