ANSYS模态分析实例和详细过程

ANSYS模态分析实例和详细过程

下面是一个ANSYS模态分析的实例和详细过程:

1.创建模型:使用ANSYS的几何建模工具,创建需要进行模态分析的

结构模型。模型可以包括不同的几何形状、材料属性和加载条件等。

2.定义材料属性:根据结构的材料特性,定义材料的弹性模量、泊松

比和密度等参数。这些参数将用于在分析中计算结构的响应。

3.网格划分:使用ANSYS的网格划分工具,将结构模型进行离散化处理,将其划分为小的单元网格,这些单元网格将用于进行数值计算。

4.定义加载条件:根据实际情况,定义结构的加载条件,包括外力、

支持条件和约束等。这些加载条件将作为分析的输入参数。

5.设置分析类型:在ANSYS的分析设置中,选择模态分析作为分析类型。定义分析的参数,包括求解方法、迭代步数和计算精度等。

6.进行求解:点击ANSYS的求解按钮,开始进行模态分析的求解过程。ANSYS将根据设定的求解参数,使用有限元法进行结构的动力学计算。

7.分析结果:模态分析完成后,ANSYS将生成一系列结果,包括结构

的固有频率、模态振型、模态质量和模态阻尼等。这些结果可以用于评估

结构的振动特性和动力响应。

8.结果后处理:使用ANSYS的后处理工具,将分析结果进行可视化处理,绘制出结构的模态振型图和模态频率响应图等。这些图形可以帮助工

程师更好地理解结构的动力学特性。

以上是一个简单的ANSYS模态分析的实例和详细过程。在实际应用中,根据具体情况可能需要进行更多的参数设置和后处理操作,以获取更准确

和全面的分析结果。同时,模态分析结果还可以用于其他工程分析,如结构的疲劳分析和振动控制等。

ANSYS模态分析教程及实例讲解

ANSYS模态分析教程及实例讲解 ANSYS是一款常用的有限元分析软件,可以用于执行结构分析、热分析、流体分析等多种工程分析。模态分析是其中的一项重要功能,用于计算和分析结构的固有振动特性,包括固有频率、振型和振动模态,可以帮助工程师了解和优化结构的动态响应。 以下是一份ANSYS模态分析教程及实例讲解,包含了基本步骤和常用命令,帮助读者快速上手模态分析。 1.创建模型:首先需要创建模型,在ANSYS界面中构建出待分析的结构模型,包括几何形状、材料属性和边界条件等。可以使用ANSYS的建模工具,也可以导入外部CAD模型。 2.网格划分:在模型创建完毕后,需要进行网格划分,将结构划分为小的单元,使用ANSYS的网格划分功能生成有限元网格。网格划分的细腻程度会影响分析结果的准确性和计算时间,需要根据分析需要进行合理选择。 3.设置材料属性:在模型和网格创建完毕后,需要设置材料属性,包括弹性模量、密度和材料类型等。可以通过ANSYS的材料库选择已有的材料属性,也可以自定义材料属性。 4.定义边界条件:在模型、网格和材料属性设置完毕后,需要定义结构的边界条件,包括约束和加载条件。约束条件是指结构受限的自由度,例如固定支撑或限制位移;加载条件是指施加到结构上的载荷,例如重力或外部力。

5.运行模态分析:完成前面几个步骤后,就可以执行模态分析了。在ANSYS中,可以使用MODAL命令来进行模态分析。MODAL命令需要指定求 解器和控制选项,例如求解的模态数量、频率范围和收敛准则等。 6.分析结果:模态分析完成后,ANSYS会输出结构的振动特性,包括 固有频率、振型和振动模态。可以使用POST命令查看和分析分析结果, 例如绘制振动模态或振动模态的频率响应。 下面是一个实际的案例,将使用ANSYS执行模态分析并分析分析结果。 案例:矩形板的模态分析 1.创建模型:在ANSYS界面中创建一个矩形板结构模型,包括矩形板 的几何形状和材料属性等。 2.网格划分:对矩形板进行网格划分,生成有限元网格。可以使用ANSYS的自动网格划分功能,也可以手动划分网格。 3.设置材料属性:定义矩形板的材料属性,包括弹性模量、密度和材 料类型等。可以根据具体情况选择合适的材料属性。 4.定义边界条件:定义矩形板的边界条件,包括约束和加载条件。例如,可以定义一个边界为固支,另一个边界施加一个加载。 5.运行模态分析:使用MODAL命令执行模态分析,指定求解器和控制 选项。例如,可以设置求解3个模态,计算频率范围在0-100Hz,收敛准 则为0.01 6.分析结果:模态分析完成后,使用POST命令进行结果分析。可以 绘制振动模态的振型图或频率响应图,分析结构的振动特性。

ANSYS模态分析教程及实例讲解解析

ANSYS模态分析教程及实例讲解解析 ANSYS是一个广泛应用于工程领域的有限元分析软件,可以用于各种 结构的模态分析,包括机械结构、建筑结构、航空航天结构等。模态分析 是通过计算结构的固有频率和振动模态,用于评估结构的动力特性和振动 响应。以下是一个ANSYS模态分析的教程及实例讲解解析。 一、教程:ANSYS模态分析步骤 步骤1:建立模型 首先,需要使用设计软件绘制或导入一个几何模型。然后,在ANSYS 中选择适当的单元类型和材料属性,并创建适当的网格。确保模型的几何 形状和尺寸准确无误。 步骤2:约束条件 在进行模态分析之前,需要定义适当的约束条件。这些条件包括固定 支持的边界条件、约束点的约束类型、约束方向等。约束条件的选择应该 与实际情况相符。 步骤3:施加载荷 根据实际情况,在模型上施加适当的载荷。这些载荷可以是静态载荷、动态载荷或谐振载荷,具体取决于所要分析的问题。 步骤4:设置分析类型 在ANSYS中,可以选择多种不同的分析类型,包括静态分析、模态分析、动态响应分析等。在进行模态分析时,需要选择模态分析类型,并设 置相应的参数。

步骤5:运行分析 设置好分析类型和参数后,可以运行分析。ANSYS将计算结构的固有 频率和振动模态。运行时间取决于模型的大小和复杂性。 步骤6:结果分析 完成分析后,可以查看和分析计算结果。ANSYS将生成包括固有频率、振动模态形态、振动模态形状等在内的结果信息。可以使用不同的后处理 技术,如模态形态分析、频谱分析等,对结果进行更详细的分析。 二、实例讲解:ANSYS模态分析 以下是一个机械结构的ANSYS模态分析的实例讲解: 实例:机械结构的模态分析 1.建立模型:使用设计软件绘制机械结构模型,并导入ANSYS。 2.约束条件:根据实际情况,将结构的一些部分设置为固定支持的边 界条件。 3.施加载荷:根据实际应用,施加恰当的静态载荷。 4.设置分析类型:在ANSYS中选择模态分析类型,并设置相应的参数,如求解方法、迭代次数等。 5.运行分析:运行模态分析,ANSYS将计算结构的固有频率和振动模态。 6.结果分析:查看和分析计算结果,包括固有频率、振动模态形态、 振动模态形状等。使用后处理技术对结果进行更详细的分析。

ANSYS模态分析实例

高速旋转轮盘模态分析 在进行高速旋转机械的转子系统动力设计时,需要对转动部件进行模态分析,求解出其固有频率和相应的模态振型。通过合理的设计使其工作转速尽量远离转子系统的固有频率。而对于高速部件,工作时由于受到离心力的影响,其固有频率跟静止时相比会有一定的变化。为此,在进行模态分析时需要考虑离心力的影响。通过该实验掌握如何用ANSYS进行有预应力的结构的模态分析。 一.问题描述 本实验是对某高速旋转轮盘进行考虑离心载荷引起的预应力的模态分析,求解出该轮盘的前5阶固有频率及其对应的模态振型。轮盘截面形状如图所示,该轮盘安装在某转轴上以12000转/分的速度高速旋转。相关参数为:弹性模量EX=2.1E5Mpa,泊松比PRXY=0.3,密度DENS=7.8E-9Tn/mm3。 1-5关键点坐标: 1(-10, 150, 0)

2(-10, 140, 0) 3(-3, 140, 0) 4(-4, 55, 0) 5(-15, 40, 0) L=10+(学号×0.1) RS=5 二.分析具体步骤 1. 定义工作名、工作标题、过滤参数 定义工作名:Utility menu > File > Jobname 工作标题:Utility menu > File > Change Title(个人学号) 2. 选择单元类型 本实验将选用六面体结构实体单元来分析,但在建模过程中需要使用四边形平面单元,所有需要定义两种单元类型:PLANE42和SOLID45,具体操作如下: Main Menu >Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete “ Structural Solid”→“ Quad 4node 42” →Apply(添加PLANE42为1号单元) “ Structural Solid”→“ Quad 8node 45” →ok(添加六面体单元SOLID45为2号单元)

ANSYS入门——模态分析步骤与实例详解

ANSYS入门——模态分析步骤与实例详解模态分析是ANSYS中的一项重要功能,它用于分析结构的模态特性, 如固有频率、模态形态、振型等。下面将详细介绍ANSYS中模态分析的步 骤与实例。 1.准备工作: 在进行模态分析前,首先需要完成模型的几何建模、模型的网格划分、边界条件的设定和材料属性的定义等准备工作。 2.设置分析类型: 在ANSYS中,可以使用分析类型工具条或命令行指令设置分析类型。 对于模态分析,可以选择"Modal"。 选中“Modal”选项后,会弹出新窗口,用于设置分析的参数。可以 设置计算的模态数目、输出结果的范围、频率的单位等。 3.定义约束条件: 在模态分析中,需要定义结构的约束条件,以模拟实际情况。常见的 约束条件有固定支撑、自由边界、对称几何等。可以使用ANSYS中的约束 条件工具条或命令行指令进行定义。 4.定义激励条件: 在模态分析中,可以定义激励条件,以模拟结构在特定频率下的振动 情况。常见的激励条件有振动源、压力载荷、重力载荷等。可以使用ANSYS中的激励条件工具条或命令行指令进行定义。 5.执行分析:

完成上述设置后,点击分析工具条中的“运行”按钮,开始执行模态 分析。ANSYS会根据所设定的参数进行计算,并输出相应的结果。 6.结果展示与分析: 模态分析完成后,可以查看分析结果并进行进一步的分析。ANSYS会 输出各模态下的固有频率、模态振型、模态质量、模态参与度等信息。 接下来,我们以一个简单的悬臂梁的模态分析为例进行详解。 1.准备工作: 在ANSYS中绘制悬臂梁的几何模型,并进行网格划分。设定材料属性、加载条件和边界条件。 2.设置分析类型: 在ANSYS主界面上选择“Workbench”,然后点击“Ana lysis Systems”工具条中的“Modal”选项。 3.定义约束条件: 设置悬臂端点的约束条件为固定支撑。可以使用ANSYS中的“Fixed Support”工具进行设置。 4.定义激励条件: 在此示例中,我们只进行自由振动分析,不设置激励条件。 5.执行分析: 点击工具条中的“Solve”按钮,开始进行模态分析。 6.结果展示与分析:

(完整版)ANSYS模态分析实例和详细过程

均匀直杆的子空间法模态分析 1.模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型),即结构的固有频率和振型,它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时,也可以作为其它动力学分析问题的起点,例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析,其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析,后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等,大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。 ANSYS的模态分析是线形分析,任何非线性特性,例如塑性、接触单元等,即使被定义了也将被忽略。 2.模态分析操作过程 一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。 (1).建模 模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的,主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。 (2).施加载荷和求解 包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项,并进行固有频率的求解等。 指定分析类型,Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。 指定分析选项,Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options,选择MODOPT(模态提取方法〕,设置模态提取数量MXPAND. 定义主自由度,仅缩减法使用。 施加约束,Main Menu-Solution-Define Loads-Apply-Structural-Displacement。 求解,Main Menu-Solution-Solve-Current LS。 (3).扩展模态 如果要在POSTI中观察结果,必须先扩展模态,即将振型写入结果文件。过程包括重新进入求解器、激话扩展处理及其选项、指定载荷步选项、扩展处理等。 激活扩展处理及其选项,Main Menu-Solution-Load Step Opts-Expansionpass-Single Expand-Expand modes。 指定载荷步选项。 扩展处理,Main Menu-solution-Solve-Current LS。 注意:扩展模态可以如前述办法单独进行,也可以在施加载荷和求解阶段同时进行。本例即采用了后面的方法 (4).查看结果 模态分析的结果包括结构的频率、振型、相对应力和力等

ansys模态分析步骤

模态分析步骤 第1步:载入模型Plot>Volumes 第2步:指定分析标题并设置分析范畴 1 设置标题等Utility Menu>File>Change Title Utility Menu>File> Change Jobname Utility Menu>File>Change Directory 2 选取菜单途径Main Menu>Preference ,单击Structure,单击OK 第3步:定义单元类型 Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,出现Element Types对话框,单击Add出现Library of Element Types 对话框,选择Structural Solid,再右滚动栏选择Brick 20node 95,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4步:指定材料性能 选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models。出现Define Material Model Behavior对话框,在右侧Structural>Linear>Elastic>Isotropic,指定材料的弹性模量和泊松系数,Structural>Density指定材料的密度,完成后退出即可。 第5步:划分网格 选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,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Mesh

ANSYS模态分析实例和详细过程

ANSYS模态分析实例和详细过程 ANSYS是一款被广泛应用于工程领域的有限元分析软件,可以进行多 种不同类型的分析,包括模态分析。模态分析是通过对结构进行振动分析,计算得到结构的固有频率、振型和阻尼比等参数,对结构的动力响应进行 预测和分析。本文将介绍ANSYS模态分析的实例和详细过程。 一、模态分析实例 假设我们有一个简单的悬臂梁结构,长度为L,横截面面积为A,杨 氏模量为E,密度为ρ。我们想要计算该梁结构的固有频率、振型和阻尼 比等参数,以评估其动力特性。 二、模态分析过程 1.准备工作 在进行模态分析之前,我们需要先准备好结构的有限元模型。假设我 们已经完成了悬臂梁结构的几何建模和网格划分,并且已经定义好了材料 属性和约束条件。 2.设置分析类型和求解器 打开ANSYS软件,并选择“Structural”工作台。在“Analysis Settings”对话框中,选择“Modal”作为分析类型。然后,在 “Analysis Type”对话框中选择“Modes”作为解决方案类型。 3.定义求解控制参数 在“Analysis Settings”对话框中,点击“Solution”选项卡。在 该选项卡中,我们可以定义求解控制参数,例如计算模态频率的数量、频 率范围和频率间隔等。

4.添加约束条件 在模态分析中,我们需要定义结构的边界条件。假设我们对悬臂梁的 一端施加固定边界条件,使其不能在该位置发生位移。我们可以在“Model”工作区中选择相应的表面,然后右键点击并选择“Fixed”。 5.添加载荷 在模态分析中,我们通常可以不添加外部载荷。因为模态分析着重于 结构的固有特性,而不是外部激励。 6.定义材料属性 在模态分析中,我们需要定义材料的弹性性质。假设我们已经在材料 库中定义了结构所使用的材料,并在“Model”工作区中选择了适当的材料。 7.运行分析 完成以上设置后,我们可以点击“Run”按钮开始运行分析。ANSYS 将计算结构的固有频率、振型和阻尼比等参数。 8.结果分析 一旦分析完成,我们可以查看和分析计算得到的结果。在模态分析中,我们通常关注的是固有频率、振型和阻尼比。我们可以在ANSYS的结果视 图中查看这些结果,并进行相应的分析和解释。 以上就是ANSYS模态分析的一个简单实例和详细过程。在实际应用中,模态分析可以帮助工程师更好地了解和评估结构的动力特性,以提高结构 的设计和性能。

ANSYS模态分析实例

ANSYS模态分析实例 ANSYS模态分析是一种用于计算和预测结构的固有频率和振动模态的方法。模态分析可用于确定结构的固有频率、振动模态形状和模态质量,并且在设计和优化过程中具有广泛的应用。下面将通过一个实例来介绍如何使用ANSYS进行模态分析。 假设我们有一个简单的悬挑梁结构,长度为L,截面积为A。我们的目标是计算该结构的固有频率和模态形状。 第一步是创建模型。使用ANSYS的建模工具,我们可以创建一个简单的悬挑梁结构。设置结构的几何尺寸和材料属性(如悬挑梁的长度、截面积以及材料的弹性模量等)。 第二步是设置边界条件。在模态分析中,我们需要定义结构的固定边界条件,以模拟实际应用中的约束情况。对于悬挑梁结构,我们可以指定其一个端点固定。 第三步是应用模态分析。在ANSYS中,我们可以选择适当的模态分析方法。常用的方法包括隐式和显式求解器。我们可以选择其中一种方法,并设置分析的参数,如求解器的精度和迭代次数等。 第四步是进行计算和分析。启动计算后,ANSYS将计算结构的固有频率和模态形状。计算结果将显示为结构的振动模态和对应的频率。通过分析不同的模态,我们可以了解结构的振动行为和不同模态之间的关系。 第五步是结果分析和优化。分析得到的结果后,我们可以对结构进行优化。通过调整结构的几何形状、截面积或材料属性等参数,我们可以改变结构的固有频率和模态形状,以满足特定应用需求。

总结: 以上是使用ANSYS进行模态分析的简要步骤。通过模态分析,我们可以了解结构的振动特性,并优化结构以避免共振和振动问题。ANSYS提供了强大的工具和功能,可帮助工程师进行模态分析和改进结构设计。在实际应用中,模态分析对于航空航天、建筑工程和汽车工程等领域都有重要的应用价值。

ANSYS模态分析实例和详细过程

ANSYS模态分析实例和详细过程 下面是一个ANSYS模态分析的实例和详细过程: 1.创建模型:使用ANSYS的几何建模工具,创建需要进行模态分析的 结构模型。模型可以包括不同的几何形状、材料属性和加载条件等。 2.定义材料属性:根据结构的材料特性,定义材料的弹性模量、泊松 比和密度等参数。这些参数将用于在分析中计算结构的响应。 3.网格划分:使用ANSYS的网格划分工具,将结构模型进行离散化处理,将其划分为小的单元网格,这些单元网格将用于进行数值计算。 4.定义加载条件:根据实际情况,定义结构的加载条件,包括外力、 支持条件和约束等。这些加载条件将作为分析的输入参数。 5.设置分析类型:在ANSYS的分析设置中,选择模态分析作为分析类型。定义分析的参数,包括求解方法、迭代步数和计算精度等。 6.进行求解:点击ANSYS的求解按钮,开始进行模态分析的求解过程。ANSYS将根据设定的求解参数,使用有限元法进行结构的动力学计算。 7.分析结果:模态分析完成后,ANSYS将生成一系列结果,包括结构 的固有频率、模态振型、模态质量和模态阻尼等。这些结果可以用于评估 结构的振动特性和动力响应。 8.结果后处理:使用ANSYS的后处理工具,将分析结果进行可视化处理,绘制出结构的模态振型图和模态频率响应图等。这些图形可以帮助工 程师更好地理解结构的动力学特性。 以上是一个简单的ANSYS模态分析的实例和详细过程。在实际应用中,根据具体情况可能需要进行更多的参数设置和后处理操作,以获取更准确

和全面的分析结果。同时,模态分析结果还可以用于其他工程分析,如结构的疲劳分析和振动控制等。

ansys模态分析详解

ANSYS动力学分析指南 作者: 安世亚太 第一章模态分析 §1.1模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型),即结构的固有频率和振型,它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时,也可以作为其它动力学分析问题的起点,例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析,其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析,后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法,它们分别是子空间法、分块Lanczos法、 PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §1.2模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样,无论进行何种类型的分析,均可从用户图形界面(GUI)上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例(命令流或批处理方式)”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令(手工或以批处理方式运行ANSYS时)。而“模态分析实例(GUI方式)”则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。(要想了解如何使用命令和GUI选项建模,请参阅<>)。<>中有更详细的按字母顺序列出的ANSYS命令说明。 §1.3模态提取方法 典型的无阻尼模态分析求解的基本方程是经典的特征值问题: 其中: =刚度矩阵, =第阶模态的振型向量(特征向量), =第阶模态的固有频率(是特征值), =质量矩阵。 有许多数值方法可用于求解上面的方程。ANSYS提供了7种方法模态提取方法,下面分别进行讨论。 1.分块Lanczos法

ANSYS实例1-四边简支板模态分析命令流

复合材料四边简支板模态分析 摘要:本文介绍了复合材料四边简支板的模态分析过程,介绍了ANSYS 复合材料结构分析的基本方法、步骤和过程,并介绍了单元类型的选择、建模及后处理等多方面的内容。 关键词:有限元;弹塑性;简支板;模态分析 Modal Analysis of Composite Material Plate with Four Simply Supported Edges Abtract: This paper introduces the modal analysis process of composite material plate with four simply supported edges.This paper introduces the basic methods, steps and process of the ANSYS composite structure analysis , and introduces the unit type selection, modeling and post-processing and other aspects of content. Key Words: Finite element ;Elastic plastic ;Simply supported plate ;Modal analysis 一、前言 如图1所示的四边简支复合材料叠层方板,边长为8m,厚为0.04m,密度为2.163/cm g 。叠层板共8层,铺层为[0/45/-45/90]s,单层厚度为0.005m ,各层材料属性和厚度均相同,其 中26/1025m N E x ⨯= ,26/101m N E y ⨯=,25.0=xy υ,26/105.0m N G G xz xy ⨯==,26/102.0m N G yz ⨯=,试对其进行模态分析。 二、 基于图形界面(GUI)的交互式操作(step by step)过程如下 2.1定义工作环境 图1 四边简支复合材料叠层板示意图

循环对称结构模态分析-ANSYS 经典

循环对称结构模态分析-ANSYS 经典 第一步:定义单元类型 单元类型定义为solid185:ANSYS Main Menu:Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete... →Add…→Solid: Brick 8node 185 →OK(返回到Element Types窗口)→Close 第二步:定义材料属性 ANSYS Main Menu:Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic:EX:2.1e5(弹性模量),PRXY:0.3(泊松比)→OK Structural →Density→DENS:7.8e-9(密度)→OK点击该窗口右上角的“×”来关闭该窗口

第三步:建立几何模型 ANSYS Main Menu:Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Circle →By Dimensions →按照下图输入→OK ANSYS Main Menu:Preprocessor →Modeling →Operate →Extrude →Areas →Along Normal →选择上述所建立的面→OK →Dist输入5→OK ANSYS Main Menu:Preprocessor →Modeling →Operate →Extrude →Areas →Along Normal →选择上述所建立的面→OK →Dist输入-5→OK ANSYS Main Menu:Preprocessor →Modeling →Create →Areas →Circle →By Dimensions →RAD1:47,RAD2:45,THEAT1:-15,THEAT2:15 →OK ANSYS Main Menu:Preprocessor →Modeling →Operate →Extrude →Areas →Along Normal →选择上述所建立的面→OK →Dist输入5→OK ANSYS Main Menu:Preprocessor →Modeling →Operate →Extrude →Areas →Along Normal →选择上述所建立的面→OK →Dist输入-5→OK

ANSYS实例分析-飞机机翼

ANSYS实例分析 ——模型飞机机翼模态分析 一,问题讲述。 如图所示为一模型飞机机翼,其长度方向横截面形状一致,机翼的一端固定在机体上,另一端为悬空自由端,试对机翼进行模态分析并显示机翼的模态自由度。是根据一下的参数求解。 机翼材料参数:弹性模量EX=7GPa;泊松比PRXY=0.26;密度DENS=1500kg/m3。 机翼几何参数:A(0,0);B(2,0);C(2.5,0.2);D(1.8,0.45);E (1.1,0.3)。 问题分析 该问题属于动力学中的模态分析问题。在分析过程分别用直线段和样条曲线描述机翼的横截面形状,选择PLANE42和SOLID45单元进行求解。 求解步骤:

第1 步:指定分析标题并设置分析范畴 1.选取菜单途径Utility Menu>File>Change Title 2.输入文字“Modal analysis of a model airplane wing”,然后单击OK。 3.选取菜单途径Main Menu>Preferences. 4.单击Structure选项使之为ON,单击OK。主要为其命名的作用。 第2 步:定义单元类型 1.选取菜单途径:Main Menu>Preprocessor>Elemen t Type>Add/Edit/Delete。 2.Element Types对话框 将出现。 3.单击Add。Library of

Element Types对话框将出现。 4.在左边的滚动框中单击“Structural Solid”。 5.在右边的滚动框中单击“Quad 4node 42”。 6.单击Apply。 7.在右边的滚动框中单击“Brick 8node 45”。 8.单击OK。 9.单击Element Types对话框中的Close按钮。 第3 步:指定材料性能

Ansys实例-飞机机翼模态分析

实例二:飞机机翼模态分析 如图为飞机一支机翼,已知密度ρ=0.38e3kg/m³,弹性模量E=3.8e5Mpa,泊松比ε=0.35,L7=10m,点1(0,0,0),点2(2,0,0),点3(2.3,0.2,0),点4(1.9,0.45,0),点5(1,0.25,0)。分析其振动情况。 1.设置工作路径:File> Change Directory>Close 2.定义工作名作名称和模拟标题:File>Change Jobname,输入Half of Wings;File>Change Tittle,输入The Vibrational Analysis on Half of Wings,Close 3.定义对象类型:Preferences>Structural>Close.如图1所示。 图1 4.刷新显示:鼠标右键点击Replot 5.Apply,再选Brick 8node 185,OK,Close.如图2,3所示。

图2 图3 6.设置材料参数:Material Props>MaterialModels>Favorites>Linear Static >Density,弹框内输入DENS=8.3e2。如图4所示。 图4

7.Preprocessor >Material Props>Material Models >Favorites>Linear Static>Linear Isotropic,在弹框内输入EX=3.8e5,PRXY=0.35。如图5所示。 图5 8.建立关键点模型:Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>In Active CS,在弹框内依次输入点1:0,0,0;点2:2,0,0;点3:2.3,0.2,0;点4:1.9,0.45,0;点5:1,0.25,0。如图6所示。 图6 9.生成直线:Preprocessor>Modeling>Create>Lines >Lines>Straight Lines,选中1点和5点,Apply,再选中1点和2点,OK。如图7所示。

ANSYS模态分析详

ANSYS模态分析详解 1. 简介 ANSYS是一款常用的工程仿真软件,其模态分析功能能够帮助工程师快速分析和优化结构的自振频率和振型,进而提高结构的可靠性和性能。本文将详细介绍ANSYS模态分析的原理、操作步骤和实际应用。 2. 模态分析原理 模态分析是一种通过分析结构的固有振动特性来研究结构的方法。在模态分析中,首先需要建立结构的有限元模型,然后通过求解结构的固有频率和振型,得到结构的模态数据,包括自振频率、自振模态和模态质量等。结构的固有频率和振型是结构设计和安全评估的重要依据。 3. 模态分析步骤 3.1. 几何建模 在进行模态分析之前,需要首先进行结构的几何建模。ANSYS提供了强大的几何建模工具,可以通过手工绘制、导

入CAD模型或直接建立几何实体进行建模。建模过程中需要注意几何的精确性和几何尺寸的准确性。 3.2. 材料属性设置 对于模态分析来说,材料的物理属性是非常重要的。在ANSYS中,可以通过定义材料属性来描述材料的力学性能,包括弹性模量、泊松比、密度等。合理的材料属性设置可以更准确地预测结构的固有频率。 3.3. 约束和加载条件设置 在模态分析中,需要设置结构的约束和加载条件。约束条件可以是支撑约束、固连约束或自由约束,加载条件可以是点载荷、面加载或体加载。通过合理的约束和加载条件设置,可以模拟实际工况下的结构响应。 3.4. 网格划分与单元属性设置 在进行模态分析之前,还需要对结构进行网格划分和单元属性设置。ANSYS提供了多种网格划分算法和单元类型,可以根据结构的几何形状和材料特性选择合适的划分算法和单元类型。合理的网格划分和单元属性设置可以提高计算的精度和效率。

几个ansys经典实例(长见识)

平面问题斜支座的处理 如图5-7所示,为一个带斜支座的平面应力结构,其中位置2及3处为固定约束,位置4处为一个45º的斜支座,试用一个4节点矩形单元分析该结构的位移场。 (a)平面结构(b)有限元分析模型 图5-7 带斜支座的平面结构 基于ANSYS平台,分别采用约束方程以及局部坐标系的斜支座约束这两种方式来进行处理。 (7) 模型加约束 左边施加X,Y方向的位移约束 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →-Structural→Displacement On Nodes →选取2,3号节点→OK →Lab2: All DOF(施加X,Y方向的位移约束) →OK 以下提供两种方法处理斜支座问题,使用时选择一种方法。 ❶采用约束方程来处理斜支座 ANSYS Main Menu:Preprocessor →Coupling/ Ceqn →Constraint Eqn :Const :0, NODE1:4, Lab1: UX,C1:1,NODE2:4,Lab2:UY,C2:1→OK 或者❷采用斜支座的局部坐标来施加位移约束 ANSYS Utility Menu:WorkPlane →Local Coordinate System →Create local system →At specified LOC + →单击图形中的任意一点→OK →XC、YC、ZC分别设定为2,0,0,THXY:45 →OK ANSYS Main Menu:Preprocessor →modeling →Move / Modify →Rotate Node CS →To active CS →选择4号节点ANSYS Main Menu:Solution →Define Loads →Apply →Structural →Displacement On Nodes →选取4号节点→OK →选择Lab2:UY(施加Y方向的位移约束) →OK 命令流; !---方法1 begin----以下的一条命令为采用约束方程的方式对斜支座进行处理 CE,1,0,4,UX,1,4,UY,-1 !建立约束方程(No.1): 0=node4_UX*1+node_UY*(-1) !---方法1 end --- !--- 方法2 begin --以下三条命令为定义局部坐标系,进行旋转,施加位移约束 !local,11,0,2,0,0,45 !在4号节点建立局部坐标系 !nrotat, 4 !将4号节点坐标系旋转为与局部坐标系相同 !D,4,UY !在局部坐标下添加位移约束 !--- 方法2 end

基于ANSYS的减速器斜齿_直齿圆柱齿轮的模态分析_陈淑玲

基于ANSYS的减速器斜齿_直齿圆柱齿轮的模态分析_陈 淑玲 减速器是一种常见的传动装置,用于调节旋转速度和输出扭矩。其中,斜齿和直齿圆柱齿轮是减速器中常见的传动元件。为了提高减速器的可靠 性和使用寿命,对其进行模态分析十分重要。本文将基于ANSYS软件,对 减速器中的斜齿和直齿圆柱齿轮进行模态分析,以评估其振动特性和在工 作过程中的可靠性。 模态分析是结构动力学的一种分析方法,通过计算和分析结构体系的 固有振动频率和模态形式,可以了解结构的振动特性、动力响应以及自由 振动和迫振动下的振动形态等信息。 首先,我们需要准备减速器的结构模型。利用CAD软件绘制减速器的 斜齿和直齿圆柱齿轮的三维模型,并保存为.STEP或者.IGES等与ANSYS 兼容的格式。 接下来,打开ANSYS软件,通过“Geometry”模块导入保存的减速器 模型。然后,根据需要设置几何尺寸、材料属性和约束条件等。 在完成几何和材料属性的设置后,选择“Modal”模块进行模态分析。首先,选择减速器结构模型,并设置模态分析的参数,包括求解器类型、 分析类型(自由振动或迫振动)、模态数目等。 在求解过程中,ANSYS会自动计算减速器的固有频率和振动模态形式。通过分析得到的模态结果,可以了解减速器在不同频率下的振动形态和相 应的振动模态。 最后,根据模态分析结果,可以评估减速器的振动特性,包括主频率、模态形式、振动幅值等。如果存在与工作频率相接近的主频率,可能会导

致共振现象,从而影响减速器的正常工作。在设计和使用减速器时,需要根据模态分析结果合理地选择材料和结构参数,以提高减速器的可靠性和使用寿命。 综上所述,基于ANSYS的减速器斜齿和直齿圆柱齿轮的模态分析是评估减速器振动特性和可靠性的重要方法。通过模态分析,可以了解减速器在不同频率下的振动形态和相应的振动模态,并根据分析结果合理地选择材料和结构参数,以提高减速器的可靠性和使用寿命。

ANSYS桥梁工程应用实例分析(详细)(图文)

本章介绍桥梁结构的模拟分析。桥梁是一种重要的工程结构,精确分析桥梁结构在各种受力方式下的响应有较大的工程价值。模拟不同类型的桥梁需要不同的建模方法,分析内容包括静力分析、动荷载响应分析、施工过程分析等等。在本章中着重介绍桁架桥、刚架桥和斜拉桥三种类型桥梁。 内容 提要 第6章 ANSYS 桥梁工程应用实例分析 本章重点 结构分析具体步骤 结构静力分析 桁架结构建模方法 结构模态分析 本章典型效果图

6.1 引言 ANSYS通用有限元软件在土木工程应用分析中可发挥巨大的作用。我们用它来分析桥梁工程结构,可以很好的模拟各种类型桥梁的受力、施工工况、动荷载的耦合等。 ANSYS程序有丰富的单元库和材料库,几乎可以仿真模拟出任何形式的桥梁。静力分析中,可以较精确的反应出结构的变形、应力分布、内力情况等;动力分析中,也可精确的表达结构的自振频率、振型、荷载耦合、时程响应等特性。利用有限元软件对桥梁结构进行全桥模拟分析,可以得出较准确的分析结果。 本章介绍桥梁结构的模拟分析。作为一种重要的工程结构,桥梁的精确分析具有较大的工程价值。桥梁的种类繁多,如梁桥、拱桥、钢构桥、悬索桥、斜拉桥等等,不同类型的桥梁可以采用不同的建模方法。桥梁的分析内容又包括静力分析、施工过程模拟、动荷载响应分析等。可以看出桥梁的整体分析过程比较复杂。总体上来说,主要的模拟分析过程如下: (1) 根据计算数据,选择合适的单元和材料,建立准确的桥梁有限元模型。 (2) 施加静力或者动力荷载,选择适当的边界条件。 (3) 根据分析问题的不同,选择合适的求解器进行求解。 (4) 在后处理器中观察计算结果。 (5) 如有需要,调整模型或者荷载条件,重新分析计算。 桥梁的种类和分析内容众多,不同类型桥梁的的分析过程有所不同,分析侧重点也不一样。在这里仅仅给出大致的分析过程,具体内容还要看具体实例的情况。 6.2 典型桥梁分析模拟过程 6.2.1 创建物理环境 建立桥梁模型之前必须对工作环境进行一系列的设置。进入ANSYS前处理器,按照以下6个步骤来建立物理环境: 1、设置GUT菜单过滤 2、定义分析标题(/TITLE) 3、说明单元类型及其选项(KEYOPT选项) 4、设置实常数和单位制 5、定义材料属性

ANSYS机翼模型模态分析详细过程

机翼模型的模态分析 高空长航的飞机近年得到了世界的普遍重视。由于其对长航时性能的要求,这种飞机的机翼采用非常大的展弦比,且要求结构重量非常低。大展弦比和低重量的要求,往往使这类结构受载时产生一系列气动弹性问题,这些问题构成飞行器设计和其它结构设计中的不利因素,解决气动弹性问题历来为飞机设计中的关键技术。颤振的发生与机翼结构的振动特性密切相关。通过对机翼的模态分析,可获得机翼翼型在各阶频率下的模态,得出振动频率与应变间的关系,从而可改进设计,避免或减小机翼在使用过程中因振动引起变形。 下图是一个机翼的简单模态分析。该机翼模型沿着长度方向具有不规则形状,而且其横截面是由直线和曲线构成(如图所示)。机翼一端固定于机身上,另一端则自由悬挂。机翼材料的常数为:弹性模量E=0.26GPa,泊松比m=0.3,密度r =886 kg/m。 图1机翼模型的结构尺寸图 1、建立有限元模型 1.1定义单元类型 自由网格对模型的要求不高,划分简单省时省力。选择面单元PLANE42 和体单元Solid45 进行划分网格求解。 1.2定义材料特性 根据上文所给的机翼材料常数定义材料特性,弹性模量E=0.26GPa,泊松比m=0.3,密度r =886 kg/m。 1.3建立几何模型并分网 该机翼模型比较简单,可首先建立机翼模型的截面,再其进行网格划分,然后对截面拉伸0.25m的长度并划分10个长度单元,而得到整个模型的网格。

图2机翼模型截面图 图3 盘轴结构的有限元模型 1.4模型施加载荷和约束 因为机翼一端固定于机身上,另一端则自由悬挂,因此对机翼模型的一端所有节点施加位移约束和旋转约束。 1.5 分析求解 本次求解了机翼模型的前五阶模态,各阶固有频率值如下

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