基于ANSYS WORKBENCH的有預應力的模態分析

本篇文章舉一個在WB中進行有預應力的模態分析的例子。該例子來自于《ANSYS機械工程應用精華50例》(第3版),原書是在在經典界面中做的,而且有解析解可以對照。

本文則用WB進行操作,問題如下。

【問題】一根兩端被固定的張緊的弦,已知其長度為1米,橫截面積為10(-6)平方米,密度為7800kg/m3,張緊力為2000N,計算其固有頻率。

為解決這個問題,在WB中操作如下。

1. 創建一個帶預應力的模態分析系統

002TvzhFzy6LQHE5wE5ad&690.png

2.編輯材料屬性

雙擊Engineering Data,編輯材料屬性

002TvzhFzy6LQHE8NI8d4&690.png

3.創建幾何模型

雙擊Geometry,進入DM,設置長度的單位是米。

1.png

創建一個草圖,該草圖是一根直線,長1米。

002TvzhFzy6LQHE9lMx6d&690.png 002TvzhFzy6LQHEcXgB31&690.png

根據該草圖得到線體

002TvzhFzy6LQHEgjTxdf&690.png

結果如下

002TvzhFzy6LQHEA2ck84&690 (1).png

創建截面。矩形截面,保證橫截面積與題目一致。

002TvzhFzy6LQHECS1Qba&690.png 002TvzhFzy6LQHEGrif27&690.png

將該截面賦給上述線體作為其截面屬性

002TvzhFzy6LQHEKe6A00&690.png

退出DM,然后雙擊model進入到mechanical中。

002TvzhFzy6LQHENPIYc8&690.png

下面的分析在(1)中進行。

4.進行靜力學分析

劃分網格。將直線劃分為20等份。

002TvzhFzy6LQHERmoE48&690 (1).png

設置直線沒有Z方向的位移

002TvzhFzy6LQHEVLZa64&690.png

設置左端點沒有X,Y方向的位移

002TvzhFzy6LQHEYRr927&690.png

設置右端點沒有Y方向的位移

002TvzhFzy6LQHF2NSz9b&690.png

給右端點施加水平向右的2000N的力。

002TvzhFzy6LQHEZNyBdd&690.png

求解靜力學問題,查看變形

002TvzhFzy6LQHFaC1n4d&690.png

可見,弦被拉伸了10mm。

查看拉伸應力

002TvzhFzy6LQHFbFCY6c&690.png

所有點有同樣的拉伸應力,為2000MPa,這是一個較大的數據。

靜力學分析完畢。樹形圖如下圖,下面的分析在(2)中進行。

002TvzhFzy6LQHFjYmr77&690.png

5.進行模態分析

設置分析前10階模態

002TvzhFzy6LQHFutMped&690.png

開始計算,計算完畢查看固有頻率

002TvzhFzy6LQHFy2V87e&690.png

可見,第一階模態沒有意義。從第二階模態開始,前5階模態與理論一致。后面則開始出現偏差。用經典界面計算也會有類似的問題。

來源:宋博士的博客,版權歸作者所有。

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP

4
1