[問題] ansys workbench與comsol自然頻率解不同?

作者: candy88257 (阿泰斯)   2014-05-05 12:30:53
題目是想分析一個正方體鐵塊,邊長1mm,密度7860kg/m^3,楊氏係數152*10^9Pa,
普松比0.27,在完全沒有邊界條件的情況下,分析其特徵頻率
comsol裡面的邊界條件中,完全沒設定的情況下,會自動設定整個模型的
"初始位移以及速度(都是0)"和"自由邊界條件"
而ansys我是選modal分析,材料常數自己新增一個,網格弄得跟comsol一模一樣
(4*4*4六面體網格),邊界條件完全沒設定,然後直接分析其前六個特徵頻率
發現分析結果與comsol完全不同...
接著我測試其中一個面固定
發現comsol與ansys分析結果有點像,但是誤差還是很大...(比如:0.4567Hz和0.4667Hz)
照理講不該有這麼大的誤差@@,不然哪知道comsol與ansys哪個算出來的才是對的...?
請問一下ansys分析特徵頻率有甚麼特別需要注意的地方嗎?
作者: candy88257 (阿泰斯)   2014-05-05 12:32:00
補充: comsol 4.3b和workbench 13再補充: comsol有把鐵設定成"線性彈性材料",ansys我自己新增材料的時候,只有輸入密度、楊氏係數、普松比,是這個原因嗎?補充,這是comsol算出來的特徵頻率:0.090931、0.107872、0.122555、0.13087、0.133412、0.143898 Hz。(無設定任何邊界條件下,除了comsol預設的)
作者: ngi   2014-05-05 18:42:00
之前的筆記 有點相關 ANSYS用Fixed Support會正確跑出6個模態用Frictionless Support 前3個模態頻率幾乎是0 等同於剛體運動方塊本身無變形
作者: henkey (海王子)   2014-05-06 00:04:00
應該是前6個,含3個純旋轉的模態都應該是0
作者: ngi   2014-05-06 01:09:00
是3個沒錯 XY平面被拘束住 Z無法移動 沿X軸.Y軸也無法旋轉沒Support才是6個0
作者: candy88257 (阿泰斯)   2014-05-06 12:34:00
感謝!!! 我沒加任何邊界條件,comsol算出來前六個有解但是ansys算出來前六個都是0,而comsol跟ansys算出來第7個之後都是MHz起跳,數字都有點接近,但是誤差很大比如:1.53MHz跟1.54MHz,誤差非常大,網格已經弄到40*40*40的立方體網格了,請問為何會這樣@@?若是邊界條件問題,comsol裡面只設定"自由邊界條件"、"初始位移、速度",可是ansys裡面沒有這些選樣阿!!!comsol裡面沒設定固定邊界、摩擦邊界...,前六個特徵頻率卻不是0...,怎會這麼奇怪...?
作者: gamer   2014-05-06 22:44:00
1.53和1.54誤差有很大嗎@@,0.6%而已耶。comsol裡面可能有自動weak support的設定,使模型不會有剛體運動。
作者: candy88257 (阿泰斯)   2014-05-08 20:59:00
感謝!!! 請問一下,您說的weak support是指什麼?因為comsol邊界條件有"固定邊界"這個選項,所以我沒設定"固定邊界",就肯定沒有固定邊界這個條件。請問有哪些邊界是加了之後,前六個特徵頻率會不為0的?另外,您說的誤差只有0.6%,感覺好像很少,但是實際產品,是要看差幾Hz的@@應該說也是看%數,但是%數要求更精密比如說產品要求10MHz,我網格A求出10001000Hz網格B求出10002000Hz看誤差是相當的小...,9.9e-3%,但是差了1000Hz...
作者: gamer   2014-05-08 21:41:00
但是這是數值分析,他有一定的誤差在,不會是你想的那樣完美而0.6%在FEM已經算是很小的誤差了,要再小你的網格可能得切的非常細才有可能。weak support就是程式會自動加上一個很小的彈簧支撐,使模型沒有剛體運動,而因為這個彈簧的k值很小,所以也不會有額外的反力發生。我不確定COMSOL有沒有,只是我的猜測而已。
作者: candy88257 (阿泰斯)   2014-05-08 22:00:00
感謝!!!今天又對FEM更加了解了!!!另外,就上面這個例子,鐵塊是邊長1mm正方體,網格是每邊劃分40格的正方體網格,結果comsol吃60GB記憶體ansys只吃20幾GB的記憶體,差蠻多了只是comsol與ansys的前六個特徵頻率不一樣,以及之後的特徵頻率都有一些誤差,這樣而已。意思是說可能有兩種: 1.ansys吃比較少記憶體2.ansys邊界條件設定錯誤?還有一種可能就是comsol邊界條件設定錯誤...
作者: gamer   2014-05-08 22:25:00
ansys和comsol管理記憶體的方式不同,使用比較少的記憶體是有可能的,這個沒辦法,程式就是這樣。至於前六個特徵頻率,ansys內如果沒任何BC,那前六個應該是0,或是接近0的數字,分別代表6個自由度的剛體運動。而comsol可能有很弱的拘束,所以計算出來的值會略大於0。這個沒什麼對或錯,單純看你要的是什麼,一般的做法就是前6個頻率不去看,就這樣。

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