液面晃蕩模態分析
關注創建者：匿名 創建時間：2021-08-02
液面晃蕩模態分析的視頻教程
Workbench零件約束模態分析——AnsysWorkbench模態分析
通過本課程，你能夠： 掌握模態分析基本理論，以及模態分析的結果如何指導工程實際； 掌握單零件體的約束模態分析流程； 熟練的掌握一種模型導入方法，該方法不通過中間格式，如stp，igs等； 本課程不是通過已經做好的實例進行講解，而是直接從建模到最后分析結果直接操作，整個的模態分析的操作過程。以及在操作過程中遇到的問題及時的進行講解和分析。
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Workbench零件自由模態分析——AnsysWorkbench模態分析
誒藍科技和你一起進行模態分析，一起操作，一起完成模態分析并對結果進行講解。 ?后續誒藍科技還會陸續上傳AnsysWorkbench模態分析的課程。包括單零件體、裝配體等，包括自由模態、約束模態、有預應力的模態分析等，進行詳細的講解。歡迎大家持續關注。 ?
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液面晃蕩模態分析的實例教程
南京安世亞太公司
本文使用聲學模塊求解圓柱水箱內液面的晃蕩頻率，水箱安置在鋼結構框架上，固定鋼結構的底部。
1 建模
模型如下圖所示：
2 材料參數
水的密度和聲速如下圖所示：
3網格劃分
有限元模型如下圖所示：
4 分析設置
液面晃蕩頻率分析的設置如下：
5 分析結果
液面延著長邊晃蕩頻率結果如下：
該裝置利用容器內液體晃蕩頻率和結構固有頻率調諧，通過優化質量比和安裝位置，來獲得有效的減振效果，工程實踐中已有大量的使用案例。本文使用聲學模塊求解水箱內液面的晃蕩頻率。
1 建模
水箱內有水，模型如下圖所示：
2
材料參數
水的密度和聲速如下圖所示：
3 網格劃分
有限元模型如下圖所示：
4 分析設置
液面晃蕩頻率分析的設置如下：
5 分析結果
液面延著長邊晃蕩頻率結果如下：
6 對比理論解
根據前人的研究，液面晃蕩頻率計算公式如下：
根據水箱的幾何特征，公式計算結果如下：
驗證了仿真結果的正確：
展開 Particleworks可以分析油液在油箱內部的運動情況，通過Mapping功能，可以獲得油液晃蕩對油箱外殼或隔板施加的壓力，并與RecurDyn、Ansys等軟件耦合，完成結構振動噪聲分析。
油箱晃蕩模擬
6、汽車行業：往復式發動機-進氣道設計
如圖所示，發動機的Breather Chamber通道的設計中，可以用到MPS法。為了保證計算效率，在實際仿真過程中，采用粗化顆粒的簡化模型進行等效；發動機中油霧顆粒直徑非常小（1到10um），而Particleworks軟件中采用MPS法定義顆粒大小為250到500um。計算之前，先通過網格CFD法求解進氣通道內空氣的流動狀態，作為影響噴射燃油的拖拽外力（空氣阻力模型）。
發動機通道設計
本案例中對如下圖所示兩種不同結構的Breather Chamber，（入口結構、入口直徑、距離）采用Particleworks進行MPS分析模擬：
Breather Chamber設計方案
分析上述2種結構中油液運動的分析結果，與試驗結果對比：
Type1：
Type2：
7、船舶行業：液艙晃蕩、船舶前行和下沉
船舶航行過程中，液艙的晃蕩現象不僅會降低船舶的穩性，而且會對液艙內壁形成巨大的砰擊，造成結構的局部破壞，導致液體貨載泄露，引起嚴重污染，在嚴重情況下甚至使船舶失穩而發生傾覆；船舶航行、液艙的晃蕩這一類復雜的流動現象，自由表面的處理是解決問題的一個難點。MPS法是研究流體的運動性和自由表面便捷的識別方法，Particleworks軟件基于粒子法的先進理論，在處理具有大變形自由液面問題中具有獨特的優勢。
展開 下載地址：模態分析理論與應用傅志方
因此，結構自身的振動特性分析是研究其輻射聲場強度分布的基礎。潛艇水下的振動模態，稱為水下潛艇的濕模態。</p>
<p>建模過程中需要建立流固耦合模型，其中流體為理想流體，滿足如下基本假設：</p>
<p>（1）流體是無粘和可壓縮的：</p>
<p>（2）聲波振幅相對較窄，這樣流體密度變化較小；</p>
<p>（3）波傳播與熱力學過程是絕熱的。</p>
<p>注：例子來自《<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/Ansys" class="jsk-anchor">ANSYS Workbench</a>設計、仿真與優化 第3版》p61，原書中采用插入命令流方式實現流固耦合，之前寫過采用act插件實現，<a href="https://www.yqgqt.org.cn/post/1197433" target="_blank" title="水下潛艇濕模態分析(插入命令流與ACT對比)">水下潛艇濕模態分析(插入命令流與ACT對比)</a>。在<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/Ansys" class="jsk-anchor">ANSYS</a>高版本中，已經帶有聲學<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/fea" class="jsk-anchor">模態分析</a>模塊Modal Acoustics，本文將采用該模塊來分析。
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模態分析介紹與案例（附帶完整建模及前后處理命令流）。模態分析的本質就是研究系統的自由振動特性，確定一個結構的固有頻率和振型。而固有頻率和振型是承受動態載荷結構設計的重要參數，所以，模態分可以作為其它動力學分析問題的起點。ansys的模態分析是線性分析，任何非線性特性，例如塑性，接觸單元等，即使定義了也將被忽略。
?它的主要用途：
（1）避免共振或使結構以特定頻率進行振動(例如橋梁設計)，
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習引擎蓋三維模型的處理
2、學習模態分析步的建立
3、學習模態分析的邊界條件的施加
4、學習模態分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench引擎蓋模態分析
<p>鋼筋采用link10單元，通過溫差法施加預應變</p><p>幾何模型</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com
案例描述
在電子產品的振動與可靠性設計中，PCB 的模態分析至關重要。它用于確定電路板的固有頻率和振型，從而預測其在動態載荷下是否會發生共振，導致焊點失效、元件開裂或信號異常。本次將使用一塊電路板的模型來演示電路板的自然頻率/模態的提取過程，通過這一標準流程，可以明確識別出板上的脆弱區域，并為優化布局、增加剛度或規避外部激勵頻率提供定量的工程依據。
分析目標
本案例旨在通過規范的有限元分析流程
摘要
可用于嚴格分析光柵效率。在VirtualLab Fusion中，可以設置光柵系統、執行嚴格的分析、并以不同的格式分析結果（例如光柵階次匯集、單值等）。與參數運行結合使用，可以在給定的參數空間上進行掃描，以研究指定結構在不同配置下的性能。
傅里葉模態法（FMM，也稱為RCWA）
基于模態分析的剎車盤嘯叫仿真6個月前
[圖片]
汽車/機械 鈑金模態靈敏度分析7個月前
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壓縮包里有詳細教程，計算模型，計算結果。分析汽車/機械等鈑金件模態靈敏度。
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我教程寫的非常詳細，每一步點哪里，設置那里都會用圖片顯示，用紅框標出來。
</div><div contenteditable
1.1 優化設計概述
所謂優化，是指最大化或最小化，而優化設計是指尋找一種方案以滿足所有的設計要求，并且需要的支出最少。
優化設計有兩種分析方法:解析法--通過求解微分與極值，求解出最小值;數值法--借助計算機和有限元，通過反復迭代逼近，求解出最小值。解析法需要列方程并求解微分方程，然而針對復雜的問題列方程和求解微分方程都是比較困難的，因此解析法常用于理論研究，很少應用于工程中。
隨著計算機的發展
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習飛機機翼三維模型的處理
2、學習預應力模態分析步的建立
3、學習預應力模態分析的邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 飛機機翼預應力模態分析。
本案例完整得提供了分析相關所有的分析文件
一，模型搭建
1.屬性
屬性需要密度。
公式中包含質量矩陣，如下：
2.分析步
frequency
勾選 perturbation
求解算法選擇 lanczos
定義輸出模態階數
輸出：
默認即可
3.邊界條件
無、
二，查看結果
