大型自動倉儲設備之結構強度分析｜SimSolid

【 背 景 】

.......本案客戶為國內大型倉儲、貨架、自動倉儲系統設備製造商，具有數十年的規劃與設計經驗。在法規與客戶的要求下，須滿足各專案結構強度目標。近年，此類建築結構也被要求地震耐受能力，客戶希望在合理成本內提高結構的耐震能力。

.......起初，客戶與土木、結構技師合作，很快地便遇到分析上的困難：因為貨架基本是由梁與柱單元建構而成，即便是簡單的料架(由方管、工字樑、槽鋼組成），整體的搭接也是相當複雜且龐大；結構技師因應此類超大型結構，只能簡化框架的組裝模型，導致分析結果無法計算真實模型的強度，同時又需給予高安全係數；最終容易造成過度設計（Over Design）或安全條件過於嚴苛而無法通過法規要求。

.......客戶尋求一般CAE的協助時，又發生另一面向的問題：以傳統有限元素(FEM)進行結構分析，需將貨架模型切分網格、離散化，面對一個驚人巨量的自由度CAE模型時，因CAE分析所需的硬體與時間成本讓專案無法進行。

.......瑞其以新世代的結構分析工具Altair SimSolid，透過其無網格建模分析(Mesh Free)技術，成功幫助客戶完成大型自動倉儲設備的CAE結構強度分析，並快速取得了重要的關鍵物理參量，例如：應力與應變分布圖、位移、安全係數、變形趨勢、反作用力等。

 

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【 成 果 】

.......無網格建模分析(Mesh Free)，以快速、可靠的前提下，可處理複雜且龐大的CAE模型，本案以此技術完成大型倉儲結構強度分析。

.......本案完成原始設計的強度分析後，協助客戶找出結構弱點並提出補強方案，再考量結構之承受彎矩、扭轉或剪切等負載進一步進行改善設計，最終針對改善方案進行比較驗證。

 

【 技術特點 】

• 無網格CAE分析技術，針對複雜且龐大的模型，可計算完整模型無須進行簡化。
• 非逐點（網格節點）創建物理參量與自由度，複雜模型無需簡化直接匯入後對現有幾何特徵進行邊界條件設定及負載設定。
• 相較傳統有限元方法，降低求解未知數量可達數量級（十數倍至百倍以上），計算階段能大幅節省時間。
• 整體CAE工作時程短，可符合產品設計生命週期迭代。尤其更適合在開發早期取得初步分析結果提供參考，重複設計變更的驗證不會造成重擔。

【 Youtube 技術解密 】