ANSYS实例分析-飞机机翼.

ANSYS实例分析-飞机机翼.
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

1.选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Material

Props>-Constant-Isot ropic。Isotropic Material Properties对话框将出现。

2.在OK上单击以指定材料号为1。第二个对话框将出现。

3.输入EX为7E10

4.输入DENS为1500、

5.输入PRXY为0.26。

6.单击OK。

第4 步:在给定的位置生成关键点

1.选取菜单途径Main

Menu>Preprocessor>-Modeling-Creat>Keypoints>In Active CS。Creat Keypoints in Active Coordinate System对话框将出现。

2.输入Keypoint number(关键点号)为1,X,Y,Z位置分别为0,0,0。可用TAB键在输入区之间移动。

3.单击Apply。

4.对下面的关键点及X,Y,Z位置重复这一过程:

关键点2:2,0,0

关键点3:2.3,0.2,0

关键点4:1.9,0.45,0

关键点5:1,0.25,0

5.输入完最后一个关键点后,单击OK。

6.选取菜单途径Utility Menu>PlotCtrls>Window

Controls>Window Options。

7.在Location of triad滚动框中,找到“Not shown”并选中它。

8.单击OK。

9.选取菜单途径Utility Menu>PlotCtrls>Numbering。

10.单击Keypoint numbering使之成为ON,然后单击OK,在ANSYS 图形窗口中将出现带有编号的关键点。

第5 步:在关键点间生成直线和样条曲线

1.选取菜单途径Main

Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Lines-Lines>

Straight Line。拾取菜单(Picking Menu)Create Straight Lines 将出现。

2.在关键点1和2上按顺序各单击一次。在关键点间将出现一条直线。

3.在关键点5和1上按顺序各单击一次。在关键点间将出现一条直线。

4.在拾取菜单中单击OK。

5.选取菜单途径Main

Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Lines- Splines>With options > Spline thru kps。拾取菜单B_Spline将出现。

6.按顺序选中关键点2,3,4,5,然后单击OK。B_Spline对话框将出现。

7.输入XV1,YV1,EV1分别为-1,0,0,XV6,YV6,EV6分别为

-1,-0.25,0。

8.单击OK。机翼的曲线部分将出现在图中。

第6 步:生成横截面

1.选取菜单途径Main

Menu>Preprocessor>-Modeling-Create>-Areas-Arbitary>By Lines。拾取菜单Create Area by Lines将出现。

2.单击所有的三条线各一次。

3.单击OK。线围成的面将以高亮度显示出来。

4.在ANSYS Toolbar上单击SAVE_DB。

第7 步:指定网格密度并对面进行网格

1.选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>-Meshing-Size Cntrls>-ManualSize-Global-Size。Global Element Size对话框将出现。

2.在element edge length(单元边长)处输入0.25。

3.单击OK。

4.选取菜单Main

Menu>Preprocessor>-Meshing-Mesh>-Areas-Free。拾取菜单Mesh Areas将出现。

5.单击Pick All。(如果出现警告框,单击close。请看下面的注释。)

6.在ANSYS Toolbar上单击SAVE_DB。

第8 步:设置线被划分的段数(下图仅为参考之用,不具备实际效果,与操作有关)

1.

1.在MODELING、OPERATE、EXTRUDE,ELEM EXT OPT1

2.在Number of element divisions处输入10。

3.单击OK。

第9 步:将带网格的面拉伸成带网格的体

1.选取菜单途径Main Menu>mesh

Preprocessor>-Attributes-Define>Default Attribs。Meshing Attributes对话框将出现。

2.在element type number处输入2。

3.单击OK。

4.选取菜单途径Main

Menu>Preprocessor>-Modeling-Operate>Extrude/

Sweep>-Areas-By XYZ Offset。拾取菜单Extrude Area by Offset 将出现。

5.单击Pick All。Extrude Areas by XYZ Offset对话框将出现。

6.在offset for extrusion处输入0,0,10。

7.单击OK。(如果出现警告框,单击close。请看下面的注释。)

注意─在这个例子中采用SOLID45 单元是为了让ANSYS/ED 版用户也能做此实例。使用这种单元会导致如下警告:“The mesh of volume 1 contains SOLID 45 degenerate elements , which are much too stiff in bending. Use quadratic elements if posssble. ”。如果当前使用的不是ANSYS/ED ,可以用SOLID95 单元进行分析。

8.选取菜单途径Utility Menu>PlotCtrls>Pan,Zoom,Rotate。

9.单击“ISO”,然后单击close。

10.在ANSYS Toolbar上单击SAVE_DB。

第10 步:进入求解器并指定分析类型和选项

1.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Analysis Type-New Analysis。 New Analysis对话框将出现。

2.选中Modal analysis,然后单击OK。

3.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Analysis Options,Modal Analysis

对话框将出现。

4.选中Subspace模态提取法。

5.在Number of modes to extract处输入5。

6.单击OK。Subspace Modal Analysis对话框将出现。

7.单击OK接受缺省值。

第11 步:释放已选的PLANE42单元

应当释放用于2-D面网格划分的PLANE42单元,因为它们不必参与分析。

1.选取菜单途径Utility Menu>Select>Entities。Select Entities对话框将出现。

2.在对话框上部的两个滚动框中,选取“Elements”和“By Attribute”。

3.单击Elem type num选项使之成为ON。

4.在Min,Max,Inc区输入单元类型号为1。

5.单击Unselect选项使之成为ON。

6.单击Apply。

第12 步:对模型施加约束

1.选取菜单途径Utility Menu>Select>Entities。Select Entities对话框将出现。

2.在对话框上部的两个滚动框中,选“Nodes”和“By Location”。

3.单击Z coordinates选项使之为ON。

4.在Min,Max区输入Z坐标为0。

5.单击From Full选项使之为ON。

6.单击Apply。

7.选取菜单途径Main

Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structural-Displacement>-On Nodes。拾取菜单Apply U,ROT on Nodes将会出现。

8.单击Pick All。Apply U,ROT on Nodes对话框将出现。

9.单击“All自由度(DOF)”。

10.单击OK。

11.在Select Entities对话框中的第二个滚动框中选取“By Num/Pick”。

12.单击Sele All。

13.单击Cancel。

第13 步:指定要扩展的模态数并求解

1.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Load Step

Opts-ExpansionPass>Expand Modes。 Expand Modes对话框将出现。

2.在number of modes to expand处输入5。

3.单击OK。

4.选取菜单途径Main Menu>Solution>-Solve-Current LS。浏览在/STAT命令对话框中出现的信息,然后使用File>Close关闭该对话框。

5.单击OK。在出现警告“A check of your model data produced 21 warnings. Should the SOLV command be executed?”时单击Yes。

6.在出现警告“A check of your model data produced 1 Warning。Should the SOLV command be executed?”时单击Yes。

7.求解过程结束后单击close。

第14 步:列出固有频率

1.选取菜单途径Main Menu>General Postproc>Results Summary。浏览对话框中的信息然后用File>Close关闭该对话框。

第15 步:观察解得的五阶模态

在X11 Motif 系统中:

1.选取菜单途径Main Menu>General Postproc>-Read

Results-First Set。

2.选取菜单途径Utility Menu>PlotCtrls>Animate>Mode Shape。Animate Mode Shape对话框将出现。

3.在time delay 处输入0.5。

4.单击OK。Animation Controller对话框将会出现,动画开始播放。

5.单击Stop停止动画播放。

6.选取菜单途径Main Menu>General Postproc>-Read

Results-Next Set。

7.选取菜单途径Utility Menu>PlotCtrls>Animate>Mode Shape。Animate Mode Shape对话框将出现。

8.单击OK接受先前的设置。动画开始播放。

9.单击Stop停止动画播放。

10.对剩余的三个模态重复步骤6~9。

在Windows NT 或Windows 96 系统中:

1.选取菜单途径Main Menu>General Postproc>-Read

Results-First Set。

2.选取菜单途径Utility Menu>PlotCtrls>Animate>Mode Shape。Media Player-file.avi对话框将出现。

3.在对话框中选择Edit>Options。Options对话框将会出现。

4.单击“Auto Repeat”然后单击OK。

5.单击Play toolbar上的按钮(4)观察动画播放。

6.单击Stop toolbar上的按钮(<)。

7.选取菜单途径Main Menu>General PostProc>-Read

Results-Next Set。

8.选取菜单途径Utility Menu>Plot Ctrls>Animate>Mode Shape。

9.单击Play toolbar上的按钮观察动画。

10.单击Stop toolbar上的按钮。

11.对剩余的三个模态重复步骤7~10。

一,一阶

二阶模态

Ansys受力分析例程

三维托架实体受力分析例程(题目) ANSYS软件是融结构、流体、电磁场、声场和耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS公司开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如PRO/E、UG、I-DEAS、CADDS及AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。 题目:1、三维托架实体受力分析:托架顶面承受50psi的均匀分布载荷。 托架通过有孔的表面固定在墙上,托架是钢制的,弹性模量E=29×106psi,泊松比v=0.3.试通过ANSYS输出其变形图及其托架的von Mises应力分布。 题目1的分析。先进行建模,此建模的难点在对V3的构建(既图中的红色部分)。要想构建V3,首先应将A15做出来,然后执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>V olumes命令,将所有的实体合并为一个整体。建模后,就对模型进行网格的划分,实行Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,先对网格尺寸进行编辑,选0.1,然后点Meshing,Pick all进行网格划分,所得结果如图1。划分网格后,就可以对模型施加约束并进行加载求解了。施加约束时要注意,由于三维托架只是通过两个孔进行固定,故施加约束应该只是针对两孔的内表面,执行Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structrual>Displacement>Symmetry B.C>On Areas命令,然后拾取两孔的内表面,单击OK就行了。施加约束后,就可以对实体进行加载求解了,载荷是施加在三维托架的最顶上的表面的,加载后求解运算,托架的变形图如图2。

基于ANSYS的机翼振动模态分析

机翼模型的振动模态分析 摘要:本文在ANSYS13.0平台上,采用有限元方法对机翼模态进行了建模和数值分析,为机翼翼型的设计和改进提供基础数据。 1.引言 高空长航时飞机近年来得到了世界的普遍重视。由于其对长航时性能的要求,这种飞机的机翼往往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,往往使得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。通过对机翼模态的分析,可以获得机翼翼型在各阶频率下的模态,得出振动频率与应变之间的关系,从而可以改进设计,避免或减小机翼在使用过程中因为振动引起的变形。 同时,通过实践和实际应用,可以掌握有限元分析的方法和步骤,熟悉ANSYS有限元分析软件的建模和网格划分技巧和约束条件的确定,为以后进一步的学习和应用打下基础。 2.计算模型 一个简化的飞机机翼模型如图1所示,机翼的一端固定在机体上,另一端为悬空自由端,该机翼沿延翼方向为等厚度,有关的几何尺寸见图1。 图1.机翼模型简图 在分析过程采用直线段和样条曲线简化描述机翼的横截面形状,选取5个keypoint,A(0,0,0)为坐标原点,同时为翼型截面的尖点;B(0.05,0,0)为下表面轮廓截面直线上一点,同时是样条曲线BCDE的起点;D(0.0475,0.0125,0)为样曲线上一点。C(0.0575, 0.005,0)为样条曲线曲率最大点,样条曲线的顶点;点E(0.025,0.00625,0)与点A构成直线, 斜率为0.25。通过点A、B做直线和点B、C、D、E作样条曲线就构成了截面的形状,如图2。沿Z方向拉伸,就得到机翼的实体模型,如图1。

ANSYS悬臂梁的自由端受力的有限元计算[1]

悬臂梁自由端受力的有限元计算 任柳杰10110290005 一、计算目的 1、掌握ANSYS软件的基本几何形体构造、网格划分、边界条件施加等方法。 2、熟悉有限元建模、求解及结果分析步骤和方法。 3、利用ANSYS软件对梁结构进行有限元计算。 4、梁的变形、挠曲线等情况的分析。 5、一维梁单元,二维壳单元,三维实体单元对计算结果的影响。 6、载荷施加在不同的节点上对结果的影响。 二、计算设备 PC,ANSYS软件(版本为11.0) 三、计算内容 悬臂梁受力模型 如上图所示,一段长100[mm]的梁,一端固定,另一段受到平行于梁截面的集中力F的作用,F=100[N]。梁的截面为正方形,边长为10[mm]。梁所用的材料:弹性模量E=2.0 105[MPa],泊松比0.3。 四、计算步骤(以梁单元为例) 1、分析问题。 分析该物理模型可知,截面边长/梁长度=0.1是一个较小的值,我们可以用梁单元来分析这样的模型。当然,建立合适的壳单元模型和实体单元模型也是可以的。故拟采用这三种不同的 方式建立模型。以下主要阐述采用梁单元的模型的计算步骤。 2、建立有限元模型。 a)创建工作文件夹并添加标题; 在个人的工作目录下创建一个文件夹,命名为beam,用于保存分析过程中生成的各种文件。 启动ANSYS后,使用菜单“File”——“Change Directory…”将工作目录指向beam 文件夹;使用/FILNAME,BEAM命令将文件名改为BEAM,这样分析过程中生成的文件均 以BEAM为前缀。 偏好设定为结构分析,操作如下: GUI: Main Menu > Preferences > Structural b)选择单元; 进入单元类型库,操作如下: GUI: Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete > Add… 对话框左侧选择Beam选项,在右侧列表中选择2D elastic 3选项,然后单击OK按钮。

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切削加工受力分析

1绪论 金属切削是机械制造行业中的一类重要的加工手段。美国和日本每年花费在切削加工方面的费用分别高达1000 亿美元和10000亿日元。中国目前拥有各类金属切削机床超过300 万台, 各类高速钢刀具年产量达3.9 亿件, 每年用于制造刀具的硬质合金超过5000吨。可见切削加工仍然是目前国际上加工制造精密金属零件的主要办法。19世纪中期, 人们开始对金属切削过程的研究, 到现在已经有一百多年历史。由于金属切削本身具有非常复杂的机理, 对其研究一直是国内外研究的重点和难点。过去通常采用实验法, 它具有跟踪观测困难、观测设备昂贵、实验周期长、人力消耗大、综合成本高等不利因素。本文利用材料变形的弹塑性理论, 建立工件材料的模型,借助大型商业有限元软件ANSYS, 通过输入材料性能参数、建立有限元模型、施加约束及载荷、计算, 对正交金属切削的受力情况进行了分析。以前角10°、后角8°的YT 类硬质合金刀具切削45号钢为实例进行计算。切削厚度为2 mm时形成带状切屑。提取不同阶段应力场分布云图, 分析了切削区应力的变化过程。这种方法比传统实验法快捷、有效, 为金属切削过程的研究开辟了一条新的道路。 2设计要求 根据有限元分析理论,根据ANSYS的求解步骤,建立切削加工的三维模型。对该模型进行网格划分并施加约束边界条件,最后进行求解得出应力分布云图,并以此云图分析得出结论。 3金属切削简介[3] 金属切削过程,从实质讲,就是产生切屑和形成已加工表面的过程。产生切屑和形成已加王表面是金属切削时密切相关的两个方面。 3.1切削方式 切削时,当工件材料一定,所产生切屑的形态和形成已加工表面的特性,在很大程度上决定于切削方式。切削方式是由刀具切削刃和工件间的运动所决定,可分为:直角切削、斜角切削和普通切削三种方式。 3.2切屑的基本形态 金属切削时,由于工件材料、刀具几何形状和切削用量不同,会出现各种不同形态的切屑。但从变形观点出发,可归纳为四种基本形态。 1.带状切屑切屑呈连续状、与前刀面接触的底层光滑、背面呈毛葺状。

ansys有限元受力分析

起重机桁架结构的受力分析 摘要:本文利用ansys14.5平台研究货物起重机的受力情况,通过对起重机架的建模和求解,进一步熟悉了ansys的分析过程,并求出了起重机架的变形,位移和应力等方面的力学量,为起重机架结构和材料的改进提供了依据。 1 引言 如下图所示的货物起重机,由两个桁架结构组成,它们通过交叉支撑结合在一起。每个桁架结构的两个主要构件是箱型钢架。每个桁架结构通过内部支撑来加固,内部支承焊接在方框钢架上。连接两个桁架的交叉支承销接在桁架结构上。所有构件材料都是中强度钢,EX=200E9Pa,EY=300E9Pa,μ=0.25,G=80E9。它在端部承受10KN沿Y轴负方向的载荷时,用有限元软件求出最大受力点及应力和位移情况。

内部支承及交叉支承梁截面桁架结构主要构件梁截面 2 计算模型 2.1 设置工作环境 启动Mechanical APDL Product Launcher 14.5,弹出Mechanical APDL Pr oduct Launcher 14.5窗口。设置参数、工作目录、工作名称,单击Run进入AN SYS 14.5 GUI界面。在主菜单元中选择Preferences命令,选择分析类型为Stru ctural,单击OK按钮,完成分析环境设置,如图2.1所示。 图2.1

2.2 定义单元与材料属性 在GUI界面中选择Main Menu>Preprocessor>Element Type> Add/Edit/ Delete命令,弹出图2.2所示的Element Type对话框,选择单元类型为LINK1 80,单击OK按钮。 图2.2 在GUI界面中选择Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material M odels命令,弹出图2.3所示的Define Material Model Behavior对话框,选择材料模型为结构、线性、弹性、各向异性,然后输入EX=2E11,EY=3E11,P RXY=0.25,GXY=8E10,输入密度7800,单击OK按钮完成。 图2.3 下面定义截面特性,在GUI中选择Main Menu→Preprocessor→Real Con stants→Add/Edit/Delete命令,弹出Real Constants对话框,单击Add按钮选择LINK180,输入实常号1,截面积0.0014,单击Apply按钮,设置常数编号2,截面积0.0011,单击OK按钮完成,此时Real Constants对话框中列出了已定义的两个不同的实常数,完成单元及材料属性的定义,如图2.4和图2.5所示。

铝合金机翼模态分析

铝合金机翼模态分析 模态是机械结构的固有震动特性,每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得,这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的,则称为计算模态分析。振动模态是弹性结构固有的、整体的特性。通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内的各阶主要模态的特性,就可以预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下产生的实际振动响应。因此,模态分析是结构动态设计及设备故障诊断的重要方法。本文通过有限元方法,对铝合金机翼进行模态分析,了解其振动特性。 1结构模型 铝合金是应用最为广泛的航空材料,铝合金结构具有强度高,质量小的优点,被广泛的应用于机身和机翼的设计。本次使用的铝合金型号为6061,其密度为2.8g/cm3,弹性模量为E=68.9Gpa,泊松比为0.330,机翼的结构模型如下图1所示 图1.1机翼结构模型 假定该机翼为小型无人机机翼,整个机翼由蒙皮、主梁、辅助梁、翼肋组成。该机翼是弦长为100mm,展弦比为8的矩形直机翼。蒙皮厚度为1mm,主梁厚度为2mm,位于翼型最大厚度处,辅助梁的厚度为1mm,位于后缘1/4弦长处,端肋厚度为1mm,加强肋厚度为2mm。上图给出的是半个机翼的有限元分析模型,其右端固支在机身上。 1.数学模型

机翼的无阻尼固有振动方程为: 0)(2=Φ-M K ω (2.1) 式中: 结构的固有频率;结构的特征向量矩阵; 矩阵; 结构的刚度矩阵和质量--Φ-ωM K , 结构离散化后,运动状态下,可以得到结构的动力平衡方程如下: (2.2) 上式中{P (t )}为流体力矢量,结构在空气中自由振动时,此项为零。本次分析不考虑空气动力的影响,因此结构系统在空气中的无阻尼振动方程为 0}]{[]][[][][1=++δδδ K C M (2.3) 2.机翼有限元模态分析 在对机翼模型进行模态分析之前首先要定义其材料属性为密度为2.8g/cm3,弹性模量为E=68.9Gpa ,泊松比为0.330,接着对其进行有限元网格划分,本次网格划分采用的是六面体结构化网格,网格大小为1mm ,网格数为,如图3.1-3.3所示 3.1 翼端处网格 )}({][}]{[][][1t P K C M =++δδ

Ansys受力分析

三维托架实体受力分析 ANSYS软件是融结构、流体、电磁场、声场和耦合场分析于一体的大型通用有限元分析软件。由世界上最大的有限元分析软件公司之一的美国ANSYS公司开发,它能与多数CAD软件接口,实现数据的共享和交换,如PRO/E、UG、I-DEAS、CADDS及AutoCAD等,是现代产品设计中的高级CAD工具之一。 题目:1、三维托架实体受力分析:托架顶面承受50psi的均匀分布载荷。托架通过有孔的表面固定在墙上,托架是钢制的,弹性模量E=29×106psi,泊松比v=.试通过ANSYS输出其变形图及其托架的von Mises应力分布。 题目1的分析。先进行建模,此建模的难点在对V3的构建(既图中的红色部分)。要想构建V3,首先应将A15做出来,然后执行Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Add>Volumes命令,将所有的实体合并为一个整体。建模后,就对模型进行网格的划分,实行Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,先对网格尺寸进行编辑,选,然后点Meshing,Pick all进行网格划分,所得结果如图1。划分网格后,就可以对模型

施加约束并进行加载求解了。施加约束时要注意,由于三维托架只是通过两个孔进行固定,故施加约束应该只是针对两孔的内表面,执行Main Menu>Solution>Define Loads>Apply>Structrual>Displacement>Symmetry >On Areas 命令,然后拾取两孔的内表面,单击OK就行了。施加约束后,就可以对实体进行加载求解了,载荷是施加在三维托架的最顶上的表面的,加载后求解运算,托架的变形图如图2。 图1、托架网格图 图2输出的是原型托架和施加载荷后托架变形图的对比,虚线部分即为托架的原型,从图2可看出,由于载荷的作用,托架上面板明显变形了,变形最严重的就是红色部分,这是因为其离托板就远,没有任何物体与其分担载荷,故其较容易变形甚至折断。这是我们在应用托架的时候应当注意的。

飞机的气动布局与机翼的几何参数资料讲解

飞机的气动布局与机翼的几何参数

飞机的气动布局与机翼的几何参数 人类向往飞行是从模仿鸟类飞行开始的。但是由于鸟类飞行机理的复杂性,至今未能对扑翼机模仿成功。 而真正促使人们遨游天空的,也许是受中国风筝的启发,在航空之父凯利的科学理论指导下,将动力和升力面分开考虑,而发明了固定翼飞机。 飞机是二十世纪人类史最伟大的科学成就。是人类最快捷、舒适、高效、安全的交通运输工具,在国家安全、社会和国民经济的发展中占有极其重要的地位。 当年李白受安史之乱蒙冤沦为囚犯,被流放到白帝城后,朝廷大赦天下,他立刻返舟东下,重出三峡,欣喜的心情无法言表: 朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。 如果李白乘飞机,不知如何写佳作。是否同意写成如下: 朝辞白帝彩云间,千里江陵一时还。两耳风声鸣不住,轻机已过万重山。 人类要想自由飞翔,必须做到: 1、必须有良好的气动外形 2、必须有轻巧的结构 3、必须有相当的动力 4、必须达到一定的速度 5、必须有机敏的操纵机构 6、必须有导航系统 与鸟的飞行不同,飞机在空中能够飞行是依靠与空气的相对运动,而产生作用在飞机上的力和力矩来实现的。如对于水平等速直线飞行而言,从飞机受力条件,有 L=G L V ¥(升力与重力平衡) F=D D//V ¥(推力与阻力平衡) M=0 (俯仰力矩保持守恒) 飞机产生升力必须具备的条件: (1)有空气(飞机在空中飞行是靠作用于飞机上的空气动力)。此外,喷气发动机的氧气也是取源于空气。 (2)必须存在一定的飞行速度(飞机和空气之间要有一定的相对运动,产生空气动力)。 (3)要有适当的气动外形、受力大小和飞行姿态。

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/mm 3。 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 ①定义工作名:Utility menu > File > Jobname ②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

①“ Structural Solid”→“ Quad 4node 42” →Apply(添加PLANE42为1号单元) ②“ Structural Solid”→“ Quad 8node 45” →ok(添加六面体单元SOLID45为2号单元) 在Element Types (单元类型定义)对话框的列表框中将会列出刚定义的两种单元类型:PLANE42、SOLID45,关闭Element Types (单元类型定义)对话框,完成单元类型的定义。 3.设置材料属性 由于要进行的是考虑离心力引起的预应力作用下的轮盘的模态分析,材料的弹性模量EX 和密度DENS必须定义。 ①定义材料的弹性模量EX Main Menu >Preprocessor > Material Props > Material Models> Structural > Linear > Elastic >Isotropic 弹性模量EX=2.1E5 泊松比PRXY=0.3 ②定义材料的密度DENS Main Menu >Preprocessor > Material Props > Material Models>density DENS =7.8E-9 4.实体建模 对于本实例的有限元模型,首先需要建立轮盘的截面几何模型,然后对其进行网格划分,最后通过截面的有限元网格扫描出整个轮盘的有限元模型。具体的操作过程如下。 ①创建关键点操作:Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS 列出各点坐标值Utility menu >List > Keypoints >Coordinate only

机翼振动模态试验与颤振分析

机翼振动模态试验与颤振分析 1 引言 高空长航时飞机近年来得到了世界的普遍重视。由于其对长航时性能的要求,这种飞机的机翼往往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,往往使得这类结构受载时产生一系列气动弹性问题,如机翼结构的静气动弹性发散、颤振等等。这些问题构成飞行器设计和其它结构设计中的不利因素,甚至极为有害,解决气动弹性问题历来为飞机设计中的关键技术。 气动弹性问题又分为静气动弹性问题和动气动弹性问题。在动气动弹性问题领域中最令人关注的是颤振问题。颤振现象是气动力、结构弹性力和惯性力三者耦合的结果。所以颤振的发生与机翼结构的振动特性密切相关。 在对机翼进行颤振特性的数值计算时,颤振计算结果的正确性和精确性取决于机翼各阶固有振动模态的精确性。真实机翼的固有模态可以通过模态试验测得。 根据颤振数值计算过程的需要,参与计算的各阶模态必须正交,而试验测得的模态并不严格正交,且因为结构阻尼的存在,模态通常为复数。有一种处理方法是通过取幅值,把各阶模态变为实模态,然后对求得的广义质量阵、刚度阵进行修正,使其变为对角阵从而方便数值计算;另一种方法是直接建立机翼的有限元模型,通过数值计算求得固有模态(满足正交性),但是计算所得模态的正确性需要通过模态试验进行验证。在实际工程中,通常采用第二种方法,本文也采用这种方法的思路。 本文研究对象为一个大展弦比平板机翼模型:一块半展长 1 米,弦长0.12 米,厚度1.8毫米的铝板,边界条件为根部固支。 2 模态数值分析 有限元模型作为颤振分析的基础,也是试验模态结果正确性验证的重要参考。另外根据计算所得的各阶主要模态的节线位置,可以确定传感器测量点和激振点的布放位置(尽量将激振点和测量点放置在远离各阶节线的位置,如果正好在某阶节线上,则该阶模态无法激励出或测量不到)。所以在试验前须根据实际结构建立一个能够充分反映结构质量、刚度特性的有限元模型。 使用Nastran 有限元计算软件进行根部固支状态下的振动模态计算,得到结果如表 1 所示。

基于anasys飞机机翼的模态分析报告

基于ANSYS飞机机翼的模态分析报告 设计完成日期2015年5 月4 日 目录 1项目背景 (2)

1.1 立项背景 (2) 1.2研究内容 (3) 1.3 分析方案 (3) 2有限元模型的建立及分析 (3) 2.1 建立模型 (3) 2.2 划分网格并施加约束 (4) 2.3定义分析类型 (5) 3 求解 (5) 3.1固有频率 (5) 3.2振动模态 (6) 4 有限元结果处理及分析 (7) 5结语 (7) 摘要:介绍了如何利用ANSYS软件建立飞机机翼的有限元模型。应用ANSYS软件对机翼进行特定约束条件下的振动模态分析,得到了机翼的各阶固有频率及相应的变形云图,为机翼在高空飞行时的设计和改进提供了依据。 关键词:ANSYS;机翼;有限元模型;模态分析

1项目背景 1.1 立项背景 随着航空事业的不断发展和进步,以及各国对民用飞机和军用运输机的要求不断提高,大型亚声速乃至超声速客机以及运输机已成为各军事、经济大国争先发展的项目。为了未来大型飞机的载重多、飞的更快更高程的突出特点,无疑要增大飞机的尺寸、重量和气动弹性。这将对飞机各部件的结构强度提出更高的要求,因此降低结构质量成为结构设计追求的一项重要指标,大型柔性成为很多航空结构的一个特点,这种大型柔性复杂结构极易受到外界及航空器本身扰动的影响而发生振动。 飞机机翼 大型运载火箭、导弹、大型运输机等通常对振动环境有严格的要求,强烈的振动会严重地影响各种有效载荷的正常工作,导致系统性能下降甚至失效,直接威胁航空结构的安全。这种由振动引起结构疲劳的问题也变得越来越突出。因此,研究大型柔性航空结构的振动特性,并对其进行振动控制非常重要,航空结构系统的振动抑制问题历来是航空器设计中的一个重要问题和难点。相对于固定翼飞机来说,大型飞机机翼的振动现象更为明显,而且过高的振动水平会引起机翼结构的疲劳破坏,影响机载设备的正常工作,飞行事故屡见不鲜。例如,美军驻伊拉克的空运部队在一次给C-17运输机加油过程中发生了左机翼整体断裂的恶性事故;法国的一架超军旗飞机在飞行中由于机翼折断,造成飞行员坠机身亡;美国的一架F-15战斗机在飞行中由于机动动作太大,造成右机翼断裂脱落。面对着血的教训,设计人员在不断寻找各种合理有效的计算和校核方法冈。以美国为例,从20世纪60年代初期开始进行飞机机翼振动主动控制技术的研究,至今已形成

第10章 周期对称结构的模态分析

第十章周期对称结构的模态分析 ANSYS的周期对称分析支持静力(Static)分析和模态(Modal)分析。静力分析支持线性和大变形非线性;模态分析支持带有预应力的模态分析和不带有预应力的两种,关于带有预应力的模态分析本书第九章有专门讲述。本章只讲述不带有预应力的模态分析。在静力分析和模态分析这两种分析类型中,关于模型建立部分的要求是一致的,不同的是在进行模态分析时需要指定求解的节径数以及指定对于每个节径数的求解的模态阶数。对于每个节径,ANSYS均将其作为一个载荷步。ANSYS将周期对称边界条件施加于每一载荷步,并且每求解一个载荷步(即节径)后,都将构成周期对称边界条件的约束方程删除(保留任何用户自定义的约束方程)。在静力分析中ANSYS只求解零节径,而在模态分析中默认将求解全部节径。 本章中介绍的实例依然是第7章的轮盘,包括模型和边界条件。 10.1 问题描述 某型压气机盘,见7.1节的对其描述。要求查看其低阶频率结构和振动模态。 10.2 建立模型 在周期对称分析中,在建立模型后,划分网格之前,需要指定周期对称选项。 10.2.1 设定分析作业名和标题 在进行一个新的有限元分析时,通常需要修改数据库文件名(原因见第二章),并在图形输出窗口中定义一个标题用来说明当前进行的工作内容。另外,对于不同的分析范畴(结构分析、热分析、流体分析、电磁场分析等)ANSYS6.1所用的主菜单的内容不尽相同,为此我们需要在分析开始时选定分析内容的范畴,以便ANSYS6.1显示出跟其相对应的菜单选项。 (1)选取菜单路径Utility Menu >File >Change Jobname,将弹出修改文件名(Change Jobname)对话框,如图10.1所示。

ANSYS结构力分析实例

基于图形界面的桁架桥梁结构分析(step by step) 下面以一个简单桁架桥梁为例,以展示有限元分析的全过程。背景素材选自位于密执安的"Old North Park Bridge" (1904 - 1988),见图3-22。该桁架桥由型钢组成,顶梁及侧梁,桥身弦杆,底梁分别采用3 种不同型号的型钢,结构参数见表3-6。桥长L=32m,桥高H=5.5m。桥身由8 段桁架组成,每段长4m。该桥梁可以通行卡车,若这里仅考虑卡车位于桥梁中间位置,假设卡车的质量为4000kg,若取一半的模型,可以将卡车对桥梁的作用力简化为P1 ,P2 和P3 ,其中P1= P3=5000 N, P2=10000N,见图3-23。 图3-22 位于密执安的"Old North Park Bridge" (1904 - 1988) 图3-23 桥梁的简化平面模型(取桥梁的一半) 表3-6 桥梁结构中各种构件的几何性能参数 解答以下为基于ANSYS 图形界面(Graphic User Interface , GUI)的菜单操作流程。 (1) 进入ANSYS(设定工作目录和工作文件)

程序→ANSYS →ANSYS Interactive →Working directory(设置工作目录)→Initial jobname (设置工作文件名):TrussBridge →Run →OK (2) 设置计算类型 ANSYS Main Menu:Preferences… →Structural →OK (3) 定义单元类型 ANSYS Main Menu:Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete... →Add…→Beam: 2d elastic 3 →OK(返回到Element Types窗口)→Close (4) 定义实常数以确定梁单元的截面参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Real Constants…→Add/Edit/Delete →Add…→select Type 1 Beam 3 →OK →input Real Constants Set No. : 1 , AREA: 2.19E-3,Izz: 3.83e-6(1号实常数用于顶梁和侧梁) →Apply →input Real Constants Set No. : 2 , AREA: 1.185E-3,Izz: 1.87E-6 (2号实常数用于弦杆) →Apply →input Real Constants Set No. : 3, AREA: 3.031E-3,Izz: 8.47E-6 (3号实常数用于底梁) →OK (back to Real Constants window) →Close (the Real Constants window) (5) 定义材料参数 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic →input EX: 2.1e11, PRXY: 0.3(定义泊松比及弹性模量) →OK →Density (定义材料密度) →input DENS: 7800, →OK →Close(关闭材料定义窗口) (6) 构造桁架桥模型 生成桥体几何模型 ANSYS Main Menu:Preprocessor →Modeling →Create →Keypoints →In Active CS →NPT Keypoint number:1,X,Y,Z Location in active CS:0,0 →Apply →同样输入其余15个特征点坐标(最左端为起始点,坐标分别为(4,0), (8,0), (12,0), (16,0), (20,0), (24,0), (28,0), (32,0), (4,5.5), (8,5.5), (12,5.5), (16.5.5), (20,5.5), (24,5.5), (28,5.5))→Lines →Lines →Straight Line →依次分别连接特征点→OK 网格划分 ANSYS Main Menu: Preprocessor →Meshing →Mesh Attributes →Picked Lines →选择桥顶梁及侧梁→OK →select REAL: 1, TYPE: 1 →Apply →选择桥体弦杆→OK →select REAL: 2, TYPE: 1 →Apply →选择桥底梁→OK →select REAL: 3, TYPE:1 →OK →ANSYS Main Menu:Preprocessor →Meshing →MeshTool →位于Size Controls下的Lines:Set →Element Size on Picked →Pick all →Apply →NDIV:1 →OK →Mesh →Lines →Pick all →OK (划分网格) (7) 模型加约束 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural→Displacement →On Nodes →选取桥身左端节点→OK →select Lab2: All DOF(施加全部约束) →Apply →选取桥身右端节点→OK →select Lab2: UY(施加Y方向约束) →OK (8) 施加载荷 ANSYS Main Menu: Solution →Define Loads →Apply →Structural →Force/Moment →On Keypoints →选取底梁上卡车两侧关键点(X坐标为12及20)→OK →select Lab: FY,Value: -5000 →Apply →选取底梁上卡车中部关键点(X坐标为16)→OK →select Lab: FY,Value: -10000 →OK →ANSYS Utility Menu:→Select →Everything (9) 计算分析 ANSYS Main Menu:Solution →Solve →Current LS →OK (10) 结果显示 ANSYS Main Menu:General Postproc →Plot Results →Deformed shape →Def shape only →OK(返回到Plot Results)→Contour Plot →Nodal Solu →DOF Solution, Y-Component of Displacement →OK(显示Y方向位移UY)(见图3-24(a))

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

ANSYS结构分析教程篇

ANSYS结构分析基础篇 一、总体介绍 进行有限元分析的基本流程: 1.分析前的思考 1)采用哪种分析(静态,模态,动态...) 2)模型是零件还是装配件(零件可以form a part形成装配件,有时为了划分六 面体网格采用零件,但零件间需定义bond接触) 3)单元类型选择(线单元,面单元还是实体单元) 4)是否可以简化模型(如镜像对称,轴对称) 2.预处理 1)建立模型 2)定义材料 3)划分网格 4)施加载荷及边界条件 3.求解 4.后处理 1)查看结果(位移,应力,应变,支反力) 2)根据标准规范评估结构的可靠性 3)优化结构设计 高阶篇: 一、结构的离散化 将结构或弹性体人为地划分成由有限个单元,并通过有限个节点相互连接的离散系统。 这一步要解决以下几个方面的问题: 1、选择一个适当的参考系,既要考虑到工程设计习惯,又要照顾到建立模型的方便。 2、根据结构的特点,选择不同类型的单元。对复合结构可能同时用到多种类型的单元,此时还需要考虑不同类型单元的连接处理等问题。 3、根据计算分析的精度、周期及费用等方面的要求,合理确定单元的尺寸和阶次。 4、根据工程需要,确定分析类型和计算工况。要考虑参数区间及确定最危险工况等问题。 5、根据结构的实际支撑情况及受载状态,确定各工况的边界约束和有效计算载荷。 二、选择位移插值函数 1、位移插值函数的要求 在有限元法中通常选择多项式函数作为单元位移插值函数,并利用节点处的位移连续性条件,将位移插值函数整理成以下形函数矩阵与单元节点位移向量的乘积形式。 位移插值函数需要满足相容(协调)条件,采用多项式形式的位移插值函数,这一条件始终可以满足。

机翼模型的振动模态分析

机设1305 彭鹏程1310140521 一个简化的飞机机翼模型如图所示,该机翼沿延翼方向为等厚度。有关的几何尺寸见下图,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。对该结构进行振动模态的分析。 (a) 飞机机翼模型 (b) 翼形的几何坐标点 振动模态分析计算模型示意图 解答这里体单元SOLID45 进行建模,并计算机翼模型的振动模态。 建模的要点: ⑴首先根据机翼横截面的关键点,采用连接直线以及样条函数< BSPLIN >进行连接以形成一个由封闭线围成的面; ⑵在生成的面上采用自由网格划分生成面单元(PLANE42); ⑶设置体单元SOLID45,采用< VEXT>进行Z 方向的多段扩展; ⑷设置模态分析< ANTYPE,2>,采用Lanczos 方法进行求解< MODOPT,LANB >; ⑸在后处理中,通过调出相关阶次的模态; ⑹显示变形后的结构图并进行动态演示。 给出的基于图形界面的交互式操作(step by step)过程如下。 (1) 进入ANSYS(设定工作目录和工作文件) 程序→ANSYS →→ANSYS Interactive →Working directory ( 设置工作目录) →Initial jobname(设置工作文件名):Modal→Run (2) 设置计算类型 ANSYS Main Menu:Preferences…→Structural →OK (3) 选择单元类型 ANSYS Main Menu:Preprocessor →Element Type →Add/Edit/Delete →Add…→Structural solid:Quad 4node 42 →Apply →solid →Brick 8node 45→OK →Close (4) 定义材料参数 ANSYS Main Menu:Preprocessor →Material Props →Material Models →Structural →Linear →Elastic →Isotropic:EX:0.26E9(弹性模量),PRXY:0.3(泊

有限元模态分析实例

ANSYS模态分析实例 5.2ANSYS建模 该课题研究的弹性联轴器造型如下图5.2: 在ANSYS中建立模型,先通过建立如5.2所式二分之一的剖面图,通过绕中轴线旋转建立模拟模型如下图5.3

5.3单元选择和网格划分 由于模型是三给实体模型,故考虑选择三维单元,模型中没有圆弧结构,用六面体单元划分网格不会产生不规则或者畸变的单元,使分析不能进行下去,所以采用六面体单元。经比较分析,决定采用六面体八结点单元SOLID185,用自由划分的方式划分模型实体。课题主要研究对象是联轴器中橡胶元件,在自由划分的时候,中间件2网格选择最小的网格,smart size设置为1,两端铁圈的smart size设置为6,网格划分后模型如图5.4。 5.4边界约束 建立柱坐标系R-θ-Z,如5-5所示,R为径间,Z为轴向

选择联轴器两个铁圈的端面,对其面上的节点进行坐标变换,变换到如图5.5所示的柱坐标系,约束节点R,Z方向的自由度,即节点只能绕Z轴线转 5.5联轴器模态分析 模态分析用于确定设计中的结构或者机器部件振动特性(固有频率和振型),也是瞬态变动力学分析和谐响应分析和谱分析的起点。 在模态分析中要注意:ANSYS模态分析是线性分析,任何非线性因素都会被忽略。因此在设置中间件2的材料属性时,选用elastic材料。 5.5.1联轴器材料的设置 材料参数设置如下表5-1: 表5.1材料参数设置 表5.1材料参数设置 铁圈1中间件2铁圈3泊松比0.30.49970.3弹性模量Mpa2E5 1.274E32E5 密度kg/m790010007900 5.5.2联轴器振动特性的有限元计算结果及说明 求解方法选择Damped方法,频率计算结果如表5-2,振型结果为图5.6: 表5.2固有频率 SET TEME/FREQ LOAO STEP SUBSTEP CUMULATIVE 140.199111 173.632122 3132.42133 4197.34144

飞机机翼模态分析实例

飞机机翼模态分析实例 模态分析实例 §1.13.1飞机机翼模态分析实例 §1.13.1.1 问题描述 该实例对一个飞机模型的机翼进行模态分析,以确定机翼的模态频率和振型。机翼沿长度方向轮廓一致,横截面由直线和样条曲线定义(如图9所示)。机翼的一端固定在机体上,另一端为自由端。机翼由低密度聚乙烯制成,相关参数如下: 杨氏模量=38×103psi泊松比=0.3密度=1.033e-3slugs/in3 图9模型飞机机翼简图 §1.13.1.2GUI方式分析过程 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>Preference 4.单击Structure选项使之为ON,单击OK。 第2 步:定义单元类型 1.选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Element 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“Quad4node42”。 6.单击Apply。 7.在右边的滚动框中单击“Brick8node45”。 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 1.选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Material Props>-Constant-Isotropic。Isotro pic Material Properties对话框将出现。 2.在OK上单击以指定材料号为1。第二个对话框将出现。 3.输入EX为3800。 4.输入DENS为1.033e-3。 5.输入NUXY为0.3。 6.单击OK。 第4 步:在给定的位置生成关键点 1.选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>-Modeling-Creat>Keypoints>In Active C S。Creat Keypoints in Active Coordinate System对话框将出现。 2.输入Keypoint number(关键点号)为1,X,Y,Z位置分别为0,0,0。可用TAB键在输入区之间移动。 3.单击Apply。 4.对下面的关键点及X,Y,Z位置重复这一过程: 关键点2:2,0,0

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