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ANSYS 动力分析 (5) - 模态分析实例 (2)  

2010-09-14 06:16:19|  分类: ANSYS 动力分析 |  标签: |举报 |字号 订阅

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    模态分析实例 2 - 模型飞机机翼的模态分析

    说明
    确定模型飞机机翼的前 10 个自然频率。假设机翼在 z = 0 处固支。机翼材料属性如下: 
        弹性模量 = 38000 psi;  密度 = 1.033 x 10-3 slugs/in3 = 1.033E-3/12 lbf-sec2/in4;  泊松比 = 0.3。

                       ANSYS 动力分析 (5) - 模态分析实例 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客

  
    操作指南:
    1.   清除数据库,读入文件 wing.inp 以创建模型几何和网格。

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    2. 定义材料属性,记住使用 英制单位 in-lb-sec。
                      ANSYS 动力分析 (5) - 模态分析实例 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客
 
3.   施加约束条件:选择 Z=0 处的 area,约束全部自由度。
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      点击 OK 后,显示面上的约束:
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4.    进入 /Solu,首先设置求解类型为 Model: 
    
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      在 Analysis Options 中,选择 Block Lanczos 方法。设置抽取和扩展的模态数为 10,选择计算单元结果:
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       在 后续对话框中,全部使用默认值:
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       求解:  Solve -> Current LS
                  ANSYS 动力分析 (5) - 模态分析实例 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客
 
5.  查看前 5 个模态形状。
       首先显示所有的频率值 - Results Summary:
                 ANSYS 动力分析 (5) - 模态分析实例 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客
 
  
      查看第一个模态形状:
         首先读取第一个模态:
           General Postproc > Read Results > First Set
                 ANSYS 动力分析 (5) - 模态分析实例 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客
 
  
          然后显示第一个模态形状 - Y 向弯曲振动:
            General Postproc > Plot Results > Deformed Shape
                 ANSYS 动力分析 (5) - 模态分析实例 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客
 
   
        云图显示会比较好看:
            General Postproc > Plot Results > Contour Plot …
                ANSYS 动力分析 (5) - 模态分析实例 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客
 
   
        使用 General Postproc -> Read Results -> Next Set
           和 Utility Menu -> Plot -> Replot 
           显示下一个模态 - x 向弯曲振动:
                ANSYS 动力分析 (5) - 模态分析实例 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客
 
         继续使用 General Postproc -> Read Results -> Next Set
           和 Utility Menu -> Plot -> Replot 
           可以显示更多的模态。

      附录:  wing.inp 文件内容
 
! Modal analysis exercise for Dynamics Seminar
!  Model airplane wing
!
finish
/clear
/udoc,1,date,off
complete=0            ! 如果将此句改为 complete = 1,将会执行完整的分析,否则只是生成模型
/filnam,wing
/title,Modal analysis of a model airplane wing
! Element types and materials
/prep7
et,1,82
et,2,95
*if,complete,eq,1,then
  mp,ex,1,38000
  mp,dens,1,1.033e-3/12
  mp,prxy,1,0.3
*endif
! Create and mesh the area
k,1
k,2,2
k,3,2.3,0.2
k,4,1.9,0.45
k,5,1,0.25
l,1,2
l,1,5
bspline,2,3,4,5,,,-1,0,0, -1,-0.25,0
al,all
esize,0.13
amesh,all
! Extrude volume mesh from the area
type,2
extopt,esize,10
extopt,aclear,1
vext,all,,,0,0,10
/view,,1,1,1
eplot
save
! Analysis type and options
*if,complete,eq,1,then
  /solu
  antype,modal
  modopt,lanb,15
  mxpand,15,,,yes
  ! Constraints
  asel,,loc,z,0
  da,all,all
  asel,all
  ! Solve
  solve
  finish
  /solution
  /title, Random Vibrations analysis (PSD) of an airplane wing
  antype,spectrum
  spopt,psd,15,yes
  psdunit,1,accg,386.4
  psdfrq
  psdfrq,1,,20,100,400,600
  psdval,1,0.075,0.1,0.1,0.025
  asel,s,loc,z,0
  da,all,uy,1          ! apply excitation in UY direction
  asel,all
  outre,nsol,all
  ! compute participation factors
  pfact,1,base
  psdout,disp,rel
  psdout,velo,abs
  psdout,acel,abs
  psdcom
  solve
  finish
  /post1
  set,3,1
  ntip=node(0,0,10)
  uytip=uy(ntip)
  plns,u,y
  finish
  *vwrite
  (/,5x,' UY displacement at node located at (0,0,10)')
  *vwrite
  (/,5x,' Expected results  ', '    ANSYS results')
  *vwrite,0.0499349,uytip
  (7x,f12.7,10x,f12.7)
*endif    ! if complete=1
!/exit,nosa
 
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