ansys课件作业补交-模态分析

基于BlockLanczos法的机翼模态分析

硕6008班郑璐31163010392机翼模态分析上图为一个机翼模型，其横截面由轮廓曲线和样条曲线构成。机翼材料为低密度聚乙烯，杨氏模量3.8e3，泊松比0.3，密度为8.3E-5ibf-sec＾2/in＾4。假设机翼被固定到飞机上的一端所有自由度被约束，另一端悬空无约束，且机翼延长度方向轮廓一致，材料各向同性。3GUI操作过程1、前处理：定义单元类型和材料属性。单元类型：Quad4node42和Brick8node45，亦即plane182和solid85；材料属性：弹性模量3.8e3，泊松比0.3，材料密度8.3e-5。4GUI操作过程2、 建立几何模型。这里机翼模型是通过创建关键点，连接成线，然受生成横截面，最后拉伸成体而形成：1） 创建关键点：MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Keypoints|InactiveCS在弹出的对话框中输入5个关键点坐标（0，0，0）（2，0，0）（2.3，0.2，0）（1.9，0.45，0）（1，0.25，0）5GUI操作过程2、建立几何模型。这里机翼模型是通过创建关键点，连接成线，然受生成横截面，最后拉伸成体而形成：2）由关键点生成线：这里线段12，15为直线。2345为曲线，并分别与12和15在端部相切。首先连接直线段：MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Lines|StraightLine，拾取点12，apply拾取点15，ok；然后连接曲线段：MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Lines|Splines|WithOptions|Splinethrukps，拾取2345，ok.6GUI操作过程2、 建立几何模型。这里机翼模型是通过创建关键点，连接成线，然受生成横截面，最后拉伸成体而形成：3）生成机翼横截面：MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Arbitrary|ByLines，拾取边界线进而生成面7GUI操作过程3、网格划分：1）设定网格尺寸：选择MainMenu|Preprocessor|Meshing|Sizecntrl|ManualSize|Global|Size。在弹出的对话框中输入0.25，即定义单元边长为0.25。此过程也可以直接在Meshtool中直接设置。8GUI操作过程3、网格划分：2）MainMenu|Preprocessor|Meshing|Mesh|Area|Free9GUI操作过程3、网格划分：拉伸成体：MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|ElemExtOpt，设置单元类型为2SOLID45，单元划分数为10，然后进行拉伸：MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|Area|ByXYZOffset10GUI操作过程4、定义分析类型选项：MainMenu|Solution|AnalysisType|NewAnalysis---Modal，在分析选项（AnalysisOptions）中选择BlockLonczos法，模态提取数设置为5。如前所述，plane82平面单元是为了辅助生成空间solid85，并不参与后面的计算，所以需要先释放plane185平面单元，操作如下：UtilityMenu|Select|Entities；11GUI操作过程4、定义分析类型选项：MainMenu|Solution|AnalysisType|NewAnalysis---Modal，在分析选项（AnalysisOptions）中选择BlockLonczos法，模态提取数设置为5。如前所述，plane82平面单元是为了辅助生成空间solid85，并不参与后面的计算，所以需要先释放plane185平面单元，操作如下：UtilityMenu|Select|Entities；12GUI操作过程5、 加载求解：模态分析无需负载，只要设定约束条件即可，这里约束条件为机翼一端固定，然后求解：MainMenu|Solution|Solve|CurrentLS。13GUI操作过程6、查看结果：1）前5阶固有频率：MainMenu|GeneralPostProc|ResultsSummary14GUI操作过程6、查看结果：2）查看特征振型：MainMenu|GeneralPostProc|ReadResult|FirstSet选择一阶模态；然后MainMenu|GeneralPostProc|PlotResults|DeformedShape---Def+undefedge即可得到机翼的一阶模态图：15GUI操作过程6、查看结果：3）其他阶次的模态图查看步骤类似，这里不再赘述，列出结果分别如下：二阶三阶16GUI操作过程6、查看结果：3）其他阶次的模态图查看步骤类似，这里不再赘述，列出结果分别如下：四阶五