ANSYS模态分析实例!

1、姓名：学号：院系：级班大连理工大学课程名称：工程计算软件系统试卷:无考试形式:大作业第一题总分标准分100100得分一、综述题（共100分）用ansys软件建立如下模型，并进行静力与模态分析。静力分析要授课院（系）：工程力学系求贴出结构Mises应力及合成位移的云图。模态分析要求求出结构前三阶自振模态，贴出前三阶模态的振型图。并用文字简要叙述建模过程及思路。材料性质：弹性模量E=2.1E11Pa,泊松比v=0.3,密度为7800kg/m3边界条件：4个圆柱孔表面全部固定约束。荷载：半圆弧表面受均布压力荷载，大小为1.5e6Pa模型：图示尺寸均为毫米，4个圆孔半径均为150毫米。倒角半径均为25

2、0毫米ANSYS建模实例分析1建模过程及思路使用前处理器：Preprocessor1 .分析制定方案材料性质：弹性模量E=2.1e5MPa,泊松比v=0.3,密度为7.8e-9T/mmA3边界条件：4个圆柱孔表面全部固定约束。单元：solid92。荷载：半圆弧表面受均布压力荷载，大小为1.5MPa。模型：图示尺寸均为mm,4个圆孔半径均为150mm,倒角半径均为250mm。2 .定义单元类型与材料属性MainMenu:Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete>Selectsolid92。MainMenu:Preprocessor>

3、MaterialProps>MaterialsModels>填入EX、PREXDENS3 .创建基座模型：3500x2800x500MainMenu:Preprocessor>Modeling>Create>Create>Volumes>Block。4 .在基座上创建四方体：2500x2000x1200MainMenu:Preprocessor>Modeling>Create>Create>Volumes>Block。5 .在此四方体(2500x2000x1200)上创建一个圆柱体：R=1000移动工作平面：Utility

4、Menu>Workplane>OffsetWPbyIncrements。创建圆柱体：MainMenu:Preprocessor>Modeling>Create>Create>Volumes>Cylinder。6 .布尔运算生成半圆弧孔MainMenu:Preprocessor>ModelingOperate>BooleansSubtract。7 .在基座上创建圆柱体：R=150移动工作平面：UtilityMenu>Workplane>OffsetWPbyIncrements。创建圆柱体：MainMenu:Preprocessor

5、>Modeling>Create>Create>Volumes>Cylinder。8 .复制圆柱体MainMenu:Preprocessor>Modeling>Copy。9 .布尔运算生成圆孔MainMenu:Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Subtract。10 .创建倒角：R=250多种方式，可以先创建小四方体，再创建1/4圆柱体，最后进行Add操作！MainMenu:Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add。也

6、可以使用AreaFillet操作创建倒角！MainMenu:Preprocessor>Modeling>Create>Create>Area>AreaFillet。11 .在倒角上创建圆柱体：R=150MainMenu:Preprocessor>Modeling>Create>Create>Volumes>Cylinder。12 .布尔运算生成圆孔MainMenu:Preprocessor>ModelingOperate>Booleans>Subtract。13 .镜像形成对称圆孔并粘接到一起MainMenu:Pre

7、processor>Modeling>Reflect。14 .粘接到一起形成完整实体MainMenu:Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Glue进彳fAdd操作也可。15 .划分单元剖分网格MainMenu:Preprocessor>Meshing>Meshtool16 .模型检查17 .存储模型附：建模方案多种多样，上述建模方式为整体建模，而另一种高效率建模方式：可以先建立一半模型，然后镜像形成完整模型。建模关键点：1 .注意Ansys中的单位制使用问题例如材料的实常数为：EX=2e11Pa,PRXY

8、=0.3,DENS=7.8e3Kg/mA3。那么上面的实常数在mm单位制(即模型尺寸单位为mn)下输入到Ansys时应为EX=2e5MPa,PRXY=0.3,DENS=7.8e-9T/mmA3。2 .注意Ansys中的布尔运算操作包才AAdd操作，Glue操作，Subtract等操作的使用。3 .注意Ansys中的坐标系的使用总体坐标系(GlobalCS),局部坐标系(LocalCS),工作平面坐标系(WorkingPlaneCS)之间的关系及操F.l.FXFWSANJUL12201119:49:48PLOTNO.1有孔实体的网格模型2静力分析-结构Mises应力图使用求解器：Solution

9、使用后处理器：GeneralPostproc/TimeHistPostproc1 .选择分析类型MainMenu>Solution>AnalysisType>NewAnalasis>SelectStatic。2 .施加边界条件：4个圆柱孔表面全部固定约束MainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>Strucural>Displacement>OnAreas3 .施加荷载：半圆弧表面受均布压力荷载，大小为1.5MPaMainMenu>Solution>DefineLoads>Apply>

10、;Strucural>Pressure>OnAreas4 .执行求解MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS。5 .查看Mises应力图MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>Contourplot>NodalSolu>vonMisesstress注：静力分析采用剖分网格的大小：100NCDALSQLUTICNSTEP-1SUB=1T工SEGV（曲）DMX-.137398:工L.QQ5B0LSMX=62.754ANJUL12201119:47:40PLOTNO.1.0058Q

11、16.97813.9520.92227.89441.83834.S6648.3162,754Mises应力云图3静力分析-合成位移云图5.查看位移云图MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>Contourplot>NodalSolu>DOFSolution>Displacementvectorsum。注：静力分析采用剖分网格的大小：1001NCUflLSQUJTICNSTEP=1SUB=1TIME-1SUM(AW)MX=.137398SMK=.137398ANJUL12201119:45:29PLOTNO.1,015266,

12、061066.045799.076332.106865,122132.137398位移云图说明：静力分析(Staticanalysis)是结构分析的基础，目的是在静载荷作用下求出结构的应力分布，变形情况(刚度分析)，失稳可能性及极限载荷。4模态分析-一阶模态求解器：Solution后处理器：GeneralPostproc/TimeHistPostproc1 .选择分析类型MainMenu>Solution>AnalysisType>NewAnalasis>SelectModal。2 .施加边界条件：4个圆柱孔表面全部固定约束MainMenu>Solution>

13、;DefineLoads>Apply>Strucural>Displacement>OnAreas。3 .分析设置MainMenu>Solution>AnalysisType>NewAnalasis>AnalasisOptions。4 .执行求解MainMenu>Solution>Solve>CurrentLS。5 .查看MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>FirstSet。或者MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>By

14、Pick。MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>Contourplot>NodalSolu>DOFSolution>Displacementvectorsum。注：模态分析采用剖分网格的大小：150NCI1ALSQLUIICNSTEELLSUB=1rREQ=211.SlSUM(A'VG)RSYS=0DMX=.265215SMX=.2&5215ANJUL12201120:08:00PLOTNO.1.058937,117873.17681,235746.02946&,088405.147342.2062

15、78.265215一阶模态5模态分析-二阶模态5.查看MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>NextSet或者MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>ByPickMainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>Contourplot>NodalSolu>DOFSolution>Displacementvectorsum。注：模态分析采用剖分网格的大小：150NCI1ALSQLUTICNSTEPlSUB=2rREQ=313.365

16、SUM(AVS)DMX=.490495SMX=.490495ANJUL12201120:08:41PLOTNO.10.108999,217998.326997.435995.054499.1634兆.272497.381496.490495二阶模态6模态分析-三阶模态5.查看MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>NextSet。或者MainMenu>GeneralPostproc>ReadResults>ByPick。MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>Contourplot>NodalSolu>DOFSolution>Displacementvectorsum。注：模态分析采用剖分