作者candy88257 (阿泰斯)
看板Cad_Cae
標題[問題] ansys workbench與comsol自然頻率解不同?
時間Mon May 5 12:30:53 2014
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?
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1F：→ candy88257:補充: comsol 4.3b和workbench 13 05/05 12:32
2F：→ candy88257:再補充: comsol有把鐵設定成"線性彈性材料"，ansys 05/05 12:36
3F：→ candy88257:我自己新增材料的時候，只有輸入密度、楊氏係數、普松 05/05 12:36
4F：→ candy88257:比，是這個原因嗎? 05/05 12:36
5F：→ candy88257:補充，這是comsol算出來的特徵頻率: 05/05 12:41
6F：→ candy88257:0.090931、0.107872、0.122555、0.13087、0.133412、 05/05 12:42
7F：→ candy88257:0.143898 Hz。 05/05 12:42
8F：→ candy88257:(無設定任何邊界條件下，除了comsol預設的) 05/05 12:43
9F：推 ngi:之前的筆記 有點相關 ANSYS用Fixed Support會正確跑出6個模態 05/05 18:42
10F：→ ngi:用Frictionless Support 前3個模態頻率幾乎是0 等同於剛體運動 05/05 18:42
11F：→ ngi:方塊本身無變形 05/05 18:42
12F：推 henkey:應該是前6個，含3個純旋轉的模態都應該是0 05/06 00:04
13F：推 ngi: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 05/06 01:09
14F：→ ngi:沒Support才是6個0 05/06 01:10
15F：→ candy88257:感謝!!! 我沒加任何邊界條件，comsol算出來前六個有解 05/06 12:34
16F：→ candy88257:但是ansys算出來前六個都是0，而comsol跟ansys算出來 05/06 12:35
17F：→ candy88257:第7個之後都是MHz起跳，數字都有點接近，但是誤差很大 05/06 12:36
18F：→ candy88257:比如:1.53MHz跟1.54MHz，誤差非常大，網格已經弄到 05/06 12:37
19F：→ candy88257:40*40*40的立方體網格了，請問為何會這樣@@? 05/06 12:37
20F：→ candy88257:若是邊界條件問題，comsol裡面只設定"自由邊界條件"、 05/06 12:38
21F：→ candy88257:"初始位移、速度"，可是ansys裡面沒有這些選樣阿!!! 05/06 12:38
22F：→ candy88257:comsol裡面沒設定固定邊界、摩擦邊界...，前六個特徵 05/06 13:31
23F：→ candy88257:頻率卻不是0...，怎會這麼奇怪...? 05/06 13:32
24F：推 gamer:1.53和1.54誤差有很大嗎@@，0.6%而已耶。 05/06 22:44
25F：→ gamer:comsol裡面可能有自動weak support的設定，使模型不會有剛體 05/06 22:45
26F：→ gamer:運動。 05/06 22:45
27F：→ candy88257:感謝!!! 請問一下，您說的weak support是指什麼? 05/08 20:59
28F：→ candy88257:因為comsol邊界條件有"固定邊界"這個選項，所以我沒設 05/08 21:00
29F：→ candy88257:定"固定邊界"，就肯定沒有固定邊界這個條件。 05/08 21:00
30F：→ candy88257:請問有哪些邊界是加了之後，前六個特徵頻率會不為0的? 05/08 21:01
31F：→ candy88257:另外，您說的誤差只有0.6%，感覺好像很少，但是實際 05/08 21:02
32F：→ candy88257:產品，是要看差幾Hz的@@ 05/08 21:03
33F：→ candy88257:應該說也是看%數，但是%數要求更精密 05/08 21:03
34F：→ candy88257:比如說產品要求10MHz，我網格A求出10001000Hz 05/08 21:05
35F：→ candy88257:網格B求出10002000Hz 05/08 21:06
36F：→ candy88257:看誤差是相當的小...，9.9e-3%，但是差了1000Hz... 05/08 21:07
37F：推 gamer: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 05/08 21:41
38F：→ gamer: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 05/08 21:42
39F：→ gamer:的非常細才有可能。 05/08 21:42
40F：→ gamer:weak support就是程式會自動加上一個很小的彈簧支撐，使模型 05/08 21:43
41F：→ gamer: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 05/08 21:44
42F：→ gamer:的反力發生。我不確定COMSOL有沒有，只是我的猜測而已。 05/08 21:44
43F：→ candy88257:感謝!!!今天又對FEM更加了解了!!! 05/08 22:00
44F：→ candy88257:另外，就上面這個例子，鐵塊是邊長1mm正方體，網格是 05/08 22:04
45F：→ candy88257:每邊劃分40格的正方體網格，結果comsol吃60GB記憶體 05/08 22:05
46F：→ candy88257:ansys只吃20幾GB的記憶體，差蠻多了 05/08 22:05
47F：→ candy88257:只是comsol與ansys的前六個特徵頻率不一樣，以及之後的 05/08 22:06
48F：→ candy88257:特徵頻率都有一些誤差，這樣而已。 05/08 22:06
49F：→ candy88257:意思是說可能有兩種: 1.ansys吃比較少記憶體 05/08 22:07
50F：→ candy88257:2.ansys邊界條件設定錯誤? 05/08 22:07
51F：→ candy88257:還有一種可能就是comsol邊界條件設定錯誤... 05/08 22:07
52F：推 gamer:ansys和comsol管理記憶體的方式不同，使用比較少的記憶體是 05/08 22:25
53F：→ gamer:有可能的，這個沒辦法，程式就是這樣。 05/08 22:26
54F：→ gamer:至於前六個特徵頻率，ansys內如果沒任何BC，那前六個應該是 05/08 22:26
55F：→ gamer:0，或是接近0的數字，分別代表6個自由度的剛體運動。 05/08 22:27
56F：→ gamer:而comsol可能有很弱的拘束，所以計算出來的值會略大於0。 05/08 22:27
57F：→ gamer: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 05/08 22:28
58F：→ gamer:個頻率不去看，就這樣。 05/08 22:28