ansys聲腔模態(tài)計算的案例
ANSYS流固耦合模態(tài)分析計算方法
模態(tài)分析的單元
在使用ANSYS計算結(jié)構(gòu)在水中的模態(tài)時，F(xiàn)IUID29、FIUID30單元分別用來模擬二維和三維流體部分，相應的結(jié)構(gòu)模型則利用PLANE42、SOIID45等單元來構(gòu)造，其中，PLANE42和SOLID45單元用來構(gòu)造二維和三維結(jié)構(gòu)模型。采用三維模型，流體選用FIUID30單元，結(jié)構(gòu)則采用SOLID45單元。
FLUID30是流體聲單元，用于模擬流體介質(zhì)及流固耦合問題。該單元有8個節(jié)點，每個節(jié)點上有4個自由度，分別是X、Y、Z 3個方向的位移自由度和1個壓力自由度，為各向同性材料。輸入材料屬性時，需要輸入流體的材料密度(作為DENS輸入)，及流體聲速(作為S0NC輸入)，流體粘性產(chǎn)生的損耗效應忽略不計。
SOIID45單元用于構(gòu)造三維實體結(jié)構(gòu)。單元通過8個節(jié)點來定義，每個節(jié)點有3個沿著X、Y、Z方向平移的自由度。
在利用ANSYS建模分析時，流場域單元屬性分為2種，由KEYOPT(2)(指定流體和結(jié)構(gòu)分界處結(jié)構(gòu)是否存在)控制，在流固耦合交界面上的單元KEYOPT(2)=0，表示分界面處有結(jié)構(gòu)，其他流體單元KEYOPT(2)=1，表示分界面處無結(jié)構(gòu)。流體一結(jié)構(gòu)分界面應通過面載荷標志出來，指定FSI label(不需數(shù)值)可以把分界面處的結(jié)構(gòu)運動和流體壓力耦合起來，分界面標志必須在分界面處的流體單元標出。
模態(tài)分析的步驟
1)建立流體單元的實體模型。建立流體模型，首先需要確定流體域的范圍，針對這個問題，假定固體結(jié)構(gòu)周圍只有有限范圍的流體，數(shù)值實驗表明，當流體區(qū)域足夠大時，這一假定的結(jié)果與假定流體為無限邊界流體的結(jié)果的誤差應小于1%。一般情況下可以取流體區(qū)域的半徑為固體結(jié)構(gòu)半徑(其中矩形截面取其邊長的1／2作為半徑)的5倍以上。
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