MeshFree 2024(無網(wǎng)格劃分仿真分析軟件)

midas MeshFree 2024 R1中文版由MIDAS開發(fā)的一款無網(wǎng)格劃分仿真分析軟件，與傳統(tǒng)的仿真分析不同的是，它是基于隱式邊界法開發(fā)，采用全新無網(wǎng)格劃分仿真分析技術，無需考慮CAD模型的復雜性，更無需進行網(wǎng)絡劃分就能夠得到最理想的結果，從而擺脫了當今設計和分析軟件的所有困難。除此之外，MeshFree 2024還提供支持中英文切換的人性化界面，整體操作使用非常簡單，用戶只需三步驟即可完成分析：導入 CAD、輸入荷載和邊界條件、結果分析，加以功能強大的分析工具和最佳設計技術，包括線性、模態(tài)、傳熱、熱應力、疲勞等多種分析功能，利用這些功能特點，分析者可在設計階段進行高效的工作。

與之前版本相比較，MeshFree 2024帶了許多新的功能，提供的標準模型對MeshFree軟件進行驗證，能夠?qū)⒂嬎憬Y果與現(xiàn)有的FEM計算結果進行對比，兩者的誤差在4%以內(nèi)。其最大的優(yōu)點是：盡可能的減少設計者的分析時間，卻能為設計者提供準確的分析結果。減少了總分析時間，可保持較高的分析成功率，經(jīng)測試的準確性達到96％或更高，絕對是分析者手上的得力助手之一。有需要的用戶歡迎下載使用。

功能介紹

1、幾何和材料

幾何：支持中間格式Parasolid、STEP、ACIS、IGES

自動搜索接觸對并定義接觸

各向同性材料：：支持線彈性、彈塑性、超彈性(如橡膠)、溫度依存等材料定義

正交異性材料：：支持線彈性、溫度依存等材料定義支持中國及其他國家和地區(qū)規(guī)范的材料數(shù)據(jù)、材料數(shù)據(jù)庫可自定義新增*基本版的求解功能僅可使用線彈性材料模型，其他材料模型需購買非線性模塊

2、荷載和邊界

靜力荷載：重力、力、集中質(zhì)量、壓力、扭矩、離心力、位移、初始溫度、溫度

熱荷載：初始溫度、固定溫度、熱通量、熱對流、熱源、熱輻射

邊界：一般自由度約束、對稱約束、剛性連接、彈簧連接、自動接觸、手動接觸、自接觸

3、求解器

64位求解器；多核求解器(SMP)；支持GPU加速；支持薄板設計分析

4、分析和結果

接觸：導入裝配體模型時，自動生成焊接接觸；支持焊接接觸和小位移滑動、一般接觸的線性計算

線性靜力分析：可施加溫度荷載

模態(tài)分析：按輸入的模態(tài)階數(shù)或者感興趣頻率范圍計算固有頻率和振型

穩(wěn)態(tài)熱傳遞：支持裝配體部件之間的熱接觸

穩(wěn)態(tài)熱應力：支持熱-結構順序耦合，先計算溫度場，再計算應力場

自動更新：支持多方案產(chǎn)品設計的快速分析(在定義初始設計幾何的載荷和邊界條件后，當設計幾何在相同的載荷和邊界條件下發(fā)生變化時,實現(xiàn)快速分析)

一般結果：動畫、結果云圖、任意位置結果數(shù)值、線上圖、顯示結構化網(wǎng)格、多方案產(chǎn)品設計結果對比、最大值/最小值、剖面、對稱

能量誤差分析：通過總誤差百分比判斷網(wǎng)格密度是否足夠

線性靜力分析：能量誤差分析、反力、位移、von Mise應力和應變、主應力、正應力和正應變、切應力和切應變

模態(tài)分析：固有頻率、振型、模態(tài)表格、頻率響應評價

穩(wěn)態(tài)熱傳遞：溫度、溫度梯度、熱通量

穩(wěn)態(tài)熱應力：穩(wěn)態(tài)熱傳遞結果與線性靜力結果

5、數(shù)據(jù)接口

CATIA、Pro-E、NX(UG)、SolidWorks、Solid Edge、Inventor

6、疲勞分析

支持應力壽命法和應變壽命法；支持線性S-N曲線和E-N曲線；輸出疲勞壽命和損傷度

7、預應力模態(tài)

支持線性靜力和熱應力分析下的預應力模態(tài)分析；輸出預應力分析結果以及模態(tài)分析結果

8、拓撲優(yōu)化分析

優(yōu)化目標包含剛度最大(基于線性靜力分析，對應體積約束條件)、特征值最大(基于模態(tài)分析，對應體積約束條件)、體積最小(基于線性靜力分析或模態(tài)分析，對應位移、應力或特征值約束條件)；采用偽密度法進行計算；鑄造方向包含單向、雙向以及通過所有，支持對稱制造條件；定義設計區(qū)域和非設計區(qū)域；查看拓撲優(yōu)化結構，計算優(yōu)化后的體積

9、瞬態(tài)響應分析

支持直接積分法和模態(tài)疊加法，后者支持直接導入模態(tài)分析結果；時間依存荷載包含時間依存力、時間依存壓力、時間依存位移、時間依存速度以及時間依存加速度；支持均勻的結構阻尼以及模態(tài)阻尼；輸出位移、速度、加速度以及應力結果

10、頻率響應分析

支持直接積分法和模態(tài)疊加法，后者支持直接導入模態(tài)分析結果；頻率依存荷載包含頻率依存力、頻率依存壓力、頻率依存位移、頻率依存速度以及頻率依存加速度；支持均勻的結構阻尼以及模態(tài)阻尼；支持多種頻率定義方法，包含離散、線性、對數(shù)和集中；輸出位移、速度、加速度以及應力結果

11、反應譜分析

支持直接導入模態(tài)分析結果；支持中國及其他國家和地區(qū)設計譜數(shù)據(jù)；模態(tài)組合方法包含ABS、SRSS、CQC、TENP以及NRL；輸出模態(tài)組合位移、速度、加速度以及應力結果

12、隨機振動分析

支持直接積分法和模態(tài)疊加法，后者支持直接導入模態(tài)分析結果；頻率依存荷載包含頻率依存力、頻率依存壓力、頻率依存位移、頻率依存速度以及頻率依存加速度；支持均勻的結構阻尼以及模態(tài)阻尼；支持多種頻率定義方法，包含離散、線性、對數(shù)和集中；支持自功率譜密度定義；輸出PSD結果、RMS結果

13、瞬態(tài)熱傳遞分析

支持時間依存溫度、時間依存熱流量、時間依存熱對流、時間依存熱源以及時間依存熱輻射的定義；支持用戶自定義時間步驟；輸出溫度、熱梯度以及熱流量結果

14、非線性靜力分析

材料非線性：①彈塑性(支持理想彈塑性模型、雙線性模型以及多段線模型；支持等向強化和隨動強化硬化規(guī)則)；②超彈性(提供Polynomial，Ogden，Blatz-Ko超彈性模型)

幾何非線性：支持大位移、大轉(zhuǎn)動和大應變；可考慮彈塑性和超彈性材料；可考慮剛性條件、跟隨力等

接觸非線性：支持自接觸，支持摩擦系數(shù)、法向剛度比例因子和切向剛度比例因子的定義

特色亮點

1、兼容各種CAD格式

各種專業(yè)CAD軟件，以及常見中間格式

2、結構化網(wǎng)格尺寸控制

自動網(wǎng)格尺寸or自定義網(wǎng)格尺寸

多種積分算法，可滿足求解精度

3、自帶豐富的材料庫

支持線彈性、彈塑性、超彈性以及溫度依存材料

材料數(shù)據(jù)庫，以建立自己的材料數(shù)據(jù)庫

4、分析前自動檢查接觸/約束條件

分析前檢查并提示未充分約束的部件

5、多工況分析一鍵完成

同一窗口，一鍵完成多工況分析

6、自動評價結果的合理性

基于應變能誤差，自動評價結果合理性

7、結果對比

多窗口平鋪或?qū)盈B顯示顯示

一鍵統(tǒng)一各個模型的視圖顯示，便于報告出圖

8、模型自動更新

無懼設計變更：將原有的分析條件應用于更改的模型

常見問題

一、CAD embedded Software 和 Meshfree 的差異點是什么？

Pro mechnica 和 Solidworks 都是操作很方便的仿真軟件，但對于復雜結構，網(wǎng)格劃分是個難點；MESHFREE 軟件不用考慮網(wǎng)格劃分的問題。另外，Pro mechnica 和 Solidworks 的非線性案例確有結果不夠精確的問題，銷售經(jīng)銷商也承認這一說法；Meshfree 是以 NFX 的非線性為基礎開發(fā)的，其可靠性是沒有問題的。

MESHFREE 的優(yōu)點是盡可能的減少設計者的分析時間，卻能為設計者提供準確的分析結果。CAD embedded 軟件分析結果的準確性明顯比一般的有限元軟件要低，從業(yè)人員都認可這一說法。MeshFree 軟件的分析結果與 FEM 方法的結果也有過比較，雖然有差異，但誤差不大，能夠進行準確的分析。

二、MeshFree 和 FEM 分析結果的趨勢/準確性如何？

一般來說，F(xiàn)EM 方法中，如果網(wǎng)格質(zhì)量有保障，那么 MeshFree 結果的準確性可能會略低于 FEM。但是如果分析的模型非常復雜，網(wǎng)格的質(zhì)量就很難有保障，F(xiàn)EM 方法的結果精度可能很差，甚至都不能進行分析。另外，MeshFree 采用的是結構化網(wǎng)格，不受模型復雜與否的影響，因此您可以減少網(wǎng)格尺寸而不用考慮幾何形狀。

三、聽說內(nèi)存大小的不同會導致分析結果的不同，這是否意味著分析結果取決于個人電腦的性能？

MeshFree 會自動調(diào)用 PC 上可用的內(nèi)存，并自動計算結構化網(wǎng)格尺寸的大小。因此，可用內(nèi)存越大，結構化網(wǎng)格會越密。一般來說，8GB 或者 16GB 內(nèi)存就足夠了。

四、MeshFree 分析對模型有限制嗎（大小/裝配數(shù)）？

IBM 方法對部件尺寸或模型裝配數(shù)量的要求與常規(guī)的 FEM 相同。到目前為止，已經(jīng)證實能打開 100M 的文件。

五、MeshFree 是市場上唯一一款不需要劃分網(wǎng)格的軟件嗎？

此前，一款名為 Daful Mesh Free 的產(chǎn)品已經(jīng)發(fā)布。這種方法先在分析區(qū)域內(nèi)散布離散點，通過各離散點的影響范圍（節(jié)點間距）以及近似的邊界條件，得到分析結果，結果依賴于離散點的分布情況。另外，這種方法如果用來分析薄板問題，節(jié)點的識別會存在問題，分析結果的可靠性會降低。但是，Midas MeshFree 采用的是 IBM 方法，與 Daful Mesh Free 采用的方法是完全不同的。

六、我們正在使用 ABAQUS/ANSYS，如果運行相同的模型，MeshFree 是否可以節(jié)省時間？

如果前處理比較簡單的模型，可能看不出明顯的差異；但是對于復雜的模型，如果在ABAQUS/ANSYS 里面的前處理時間為一周，那么用 MeshFree 的話，一天之內(nèi)就能看到結果。