(完整版)一块简支正交各向异性板的振动模态分析

1、学 生:（签名）课程设计（论文）任务书_院_ 系（教研室）年 月 日学生姓名：_ 学号：_ 专业：_1 1 设计（论文）题目及专题：一块简支正交各向异性板的振动模态分析2 2 学生设计（论文）时间： 自_ 月_日开始至 _ 月_ 日止3 3 设计（论文）所用资源和参考资料：1 1、弹性力学下册_2、ANSYSANSYS 软件3 3、有限元法4 4 设计（论文）完成的主要内容： _1 1）利用有限元法，用 ANSYSANSYS 编程计算一块简支正交各向异性板的振动模态2 2）应用板壳理论知识得到板的解析解，并对两种方法所得结果进行比较5 5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：

2、_提交课程设计论文一本学 生:（签名）6 6 发题时间：_ 年_ 月_日指导教师:（签10m11I11Ei=500MPa B-750MP&16ml|ii=0.25112-0.3711 |GMSOMPa1 |1111p=750kgAnsA=5cm用ansys解法如下：模态分析步骤第 1 步：指定分析标题并设置分析范畴选取菜单途径 Main MenuPreferenee 单击 Structure 单击 OK 第 2 步：定义单元类型Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete,出现Element Types 对话框，单击 Add 出现 L

3、ibrary of Element Types 对话 框选择 Structural shell 再右滚动栏选择 Elastic 4node 63,然后单击 OK，单击 Element Types 对话框中的 Close 按钮就完成这项设置了。 第 3 步：指定材料性能选取菜单途径 Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterialModels 。 出 现 Define Material Model Behavior 对 话框 ,在右 侧StructuralLi nearElasticorthotropic,指定材料的弹性模量和泊松系 数，Structural

4、Density 指定材料的密度，完成后退出即可。第 4 步：划分网格选取菜单途径 Main MenuPreprocessorMeshingMeshTool 出现MeshTool 对话框，一般采用只能划分网格，点击 SmartSize 下面可选 择网格的相对大小（太小的计算比较复杂，不一定能产生好的效果， 一般做两三组进行比较），保留其他选项，单击Mesh 出现 MeshVolumes 对话框，其他保持不变单击 Pick All，完成网格划分。第 5 步：进入求解器并指定分析类型和选项选取菜单途径 Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis ， 将出现

5、New Analysis 对话框 ,选择 Modal 单击 OK。选取 Main MenuSolution Analysis TypeAnalysis Options ， 将出 现Modal Analysis 对话框，选中 Blocklanczos 模态提取法，在 Number ofmodes to extract 处输入相应的值（一般为 5 或 10,如果想要看更 多的可以选择相应的数字），单击 OK，出现 Subspace Model Analysis 对话框,选择频率的起始值,其他保持不变,单击 OK。第 6 步：施加边界条件 .选取 Main MenuSolutionDefineloa

6、dsApplyStructuralDisplacement,出现 ApplyU,ROT on KPS 对话 框,选择在点、线或面上施加位移约束 ,单击 OK 会打开约束种类对 话框，选择（All DOF,UX,UY,UZ）相应的约束，单击 apply 或 OK 即第 7 步：进行求解计算 选取菜单途径 Main MenuSolutionSolveCurrentLS 。浏览在 /STAT 命令对话框中出现的信息。第 8 步： 列出固有频率Main MenuGeneral PostprocResults Summary 浏览对话框中的 信息，第 9 步：动画显示模态形状 查看某阶模态的变形， 首先

7、读入求 解 结果 ， 如 现 在 要 查 看 一 阶 模 态 ， 执 行 Main MenuGeneralPostprocRead resultsfirst Se 然后执行：1.Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsDeformed Shap，e 在弹出对话框中选择“ Def+undefe edge或执行PlotCtrlsAnimatemode shape 出现对话框，左边滚动栏不变，在右边 滚动栏选择“ Def+undefe edge，单击 OK。如果需要看其他阶模态， 执行Main MenuGeneral PostprocRead resultsNext

8、 Set 重复执行上 述步骤即可S O L U T I O N O P T I O N SPROBLEM DIMENSIONALITY.3-DDEGREES OF FREEDOM.UX UY UZ ROTX ROTY ROTZANALYSIS TYPE .MODALEXTRACTION METHOD. BLOCK LANCZOSEQUATION SOLVER OPTION.SPARSENUMBER OF MODES TO EXTRACT.10GLOBALLY ASSEMBLED MATRIX . SYMMETRICNUMBER OF MODES TO EXPAND .10ELEMENT RES

9、ULTS CALCULATION . OFFL O A D S T E P O P T I O N SLOAD STEP NUMBER. 1PRINT OUTPUT CONTROLS. NO PRINTOUTDATABASE OUTPUT CONTROLS.ALL DATA WRITTEN* INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE *SET TIME/FREQLOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE10.9457511121.64781223 2.69351334 2.94711445 3.767915564.09721667 4.98491778

10、5.87631889 6.249019910 6.54691 1010各阶模态:1DISPLACEMENTANI-STEP=1SUB =1FREQ=.945746DMX =.042165JUL 1 201213:52:131DISPLACEMENTSTEP=1SUB =2FREQ=1.648DMX =.042168ANJUL 1 201213:54:071DISPLACEMENTANSTEP=1SUB =4FREQ=2.947DMX =.0421731DISPLACEMENTANSTEP=1SUB =3FREQ=2.693DMX =.042173JUL 1 201213:54:43JUL 1 201213:58:131DISPLACEMENTANSTEP=1SUB =5FREQ=3.768DMX =