[转载]基于ANSYS WORKBENCH的有预应力的模态分析

标签:
转载 |
分类: —Workbench |
本篇文章举一个在WB中进行有预应力的模态分析的例子。该例子来自于《ANSYS机械工程应用精华50例》(第3版),原书是在在经典界面中做的,而且有解析解可以对照。
本文则用WB进行操作,问题如下。
【问题】一根两端被固定的张紧的弦,已知其长度为1米,横截面积为10(-6)平方米,密度为7800kg/m3,张紧力为2000N,计算其固有频率。
为解决这个问题,在WB中操作如下。
1. 创建一个带预应力的模态分析系统
http://s14/middle/002TvzhFzy6LQHE5wE5ad&690
2.编辑材料属性
双击Engineering Data,编辑材料属性
http://s5/middle/002TvzhFzy6LQHE8NI8d4&690
3.创建几何模型
双击Geometry,进入DM,设置长度的单位是米。
http://s1/middle/002TvzhFzy6LQHEcWDCc0&690
创建一个草图,该草图是一根直线,长1米。
http://s2/middle/002TvzhFzy6LQHEcXgB31&690
根据该草图得到线体
http://s16/middle/002TvzhFzy6LQHEgjTxdf&690
结果如下
http://s5/middle/002TvzhFzy6LQHEA2ck84&690
创建截面。矩形截面,保证横截面积与题目一致。
http://s8/middle/002TvzhFzy6LQHEGrif27&690
将该截面赋给上述线体作为其截面属性
http://s1/middle/002TvzhFzy6LQHEKe6A00&690
退出DM,然后双击model进入到mechanical中。
http://s9/middle/002TvzhFzy6LQHENPIYc8&690
下面的分析在(1)中进行。
4.进行静力学分析
划分网格。将直线划分为20等份。
http://s9/middle/002TvzhFzy6LQHERmoE48&690
设置直线没有Z方向的位移
http://s5/middle/002TvzhFzy6LQHEVLZa64&690
设置左端点没有X,Y方向的位移
http://s8/middle/002TvzhFzy6LQHEYRr927&690
设置右端点没有Y方向的位移
http://s12/middle/002TvzhFzy6LQHF2NSz9b&690
给右端点施加水平向右的2000N的力。
http://s14/middle/002TvzhFzy6LQHEZNyBdd&690
求解静力学问题,查看变形
http://s14/middle/002TvzhFzy6LQHFaC1n4d&690
可见,弦被拉伸了10mm。
查看拉伸应力
http://s13/middle/002TvzhFzy6LQHFbFCY6c&690
所有点有同样的拉伸应力,为2000MPa,这是一个较大的数据。
静力学分析完毕。树形图如下图,下面的分析在(2)中进行。
http://s8/middle/002TvzhFzy6LQHFjYmr77&690
5.进行模态分析
设置分析前10阶模态
http://s14/middle/002TvzhFzy6LQHFutMped&690
开始计算,计算完毕查看固有频率
http://s15/middle/002TvzhFzy6LQHFy2V87e&690
可见,第一阶模态没有意义。从第二阶模态开始,前5阶模态与理论一致。后面则开始出现偏差。用经典界面计算也会有类似的问题。