有些朋友問到真空腔體的結構強度模擬；基本上Algor跟Inventor的應力分析都可以作。

真空腔體的結構模擬，主要關鍵在於回到邊界條件與接觸條件的設定上：

如何將真空條件轉換成為負載條件？

其實腔體內部真空跟外界大氣所造成的負載是一種內外相對壓力差所造成的力量，如果結構體內外都是一大氣壓，等於結構體負載是平衡的，可以視為相當於沒有負載的。

當然若壓力很高就要考慮成液壓的狀態，即使總負載是平衡的，也會造成整個模型體積略為縮小，就像空氣氣泡從深水到淺水會變大一樣。

所以要模擬真空對結構體的分析，可以想像腔體內外有一大氣壓的壓力差，所以給負載可以區分成：

1.      假設腔體內沒有負載，結構體所有外部表面上給一大氣壓，相當於內外有一大氣壓的壓力差。

2.      假設腔體內側表面給負一大氣壓(Traction)，其他沒有跟外側接觸的結構體不用給，腔體外側不用給，這也是相當於腔體內外有一大氣壓的壓力差。

上述兩種給法算結果一定會有點小許不同，例如外側所有給壓力的總表面積可能會比內側大，這會造成兩者施加的總負載力量是不同的，這是因為有限元素法觀念上是相當於將壓力乘面積得到總力，再除以面上的總節點數後當作面上每一個節點的節點力(當然同時要計算平行面的法線方向進或出)，所以內側或外側給法會因為面積大小不同一定會造成總節點力有一點不同，這不論在哪一套分析軟體都是一樣的。

我個人是比較傾向於使用給在內側，原因是在多數例子中比較快，若外側所有表面都要給的話可能會有太多小面積，要作很多次負載條件。

我相信兩種方法對計算所得到的結果數值影響不會差異很大，應該都在可以接受的範圍內；事實上網格切割大小的影響可能會更大一點，在Algor可以用Mesh Study Wizard，Inventor可以用聚合設定去作網格切割大小對結果的影響比較。

另外一個問題是真空度有分成低真空、中真空、高真空跟超高真空，其實對中高低真空其實是負載(壓力)的小數點後幾位數，例如假設一大氣壓是0.1MPA，高真高是0.1Pa，超高真空是0.00001Pa，也就是負載給-0.1Mpa、-0.099999MPa跟-0.0999999999MPa的差別，對計算的準確度或精確數值上其實是沒有太大的意義的。

另外常見的錯誤是內部給負壓，外部又給正壓，會這樣給都是忽略掉實際的壓力負載都是壓力”差”造成的，並不是外面1大氣壓，裡面負1大氣壓。

給壓力負載時要注意在負載施嘉面的範圍，在Algor比較方便，有一個Surface Knitting功能，會自動去切割元件表面有跟其他元件接觸和沒有接觸的面，負載必須給在被切割出來沒有接觸的面上，而不能是整個面。

在 Inventor則要自己手動去切割只有負壓力作用的面出來。

下面是一個用Inventor先切割面作出來的負載示意圖：請注意在下面腔體支撐的地方（邊緣）是沒有給負載的，Algor的Surface Knitting會自動切這個面出來。