ansys空氣模態(tài)分析的案例
考慮空氣環(huán)境的模態(tài)分析
我通過(guò)ANSYS workbench 中聲學(xué)模態(tài)模塊進(jìn)行驗(yàn)證。分析了一塊板的模態(tài)、空氣中模態(tài)、真空中的模態(tài)，發(fā)現(xiàn)空氣中模態(tài)與真空中模態(tài)存在較大差異。這與理論不符，圖一空氣模態(tài)，圖二真空模態(tài)，圖三為模型
【iSolver案例分享18】一端開(kāi)放圓管空氣聲腔聲模態(tài)分析
1.1 引言
iSolver為一個(gè)完全自主的通用結(jié)構(gòu)有限元軟件，對(duì)標(biāo)國(guó)際主流結(jié)構(gòu)CAE商業(yè)軟件Abaqus、Ansys、Nastran，支持結(jié)構(gòu)分析的常用功能，線(xiàn)性及材料非線(xiàn)性的精度和Abaqus沒(méi)有誤差，效率和Abaqus相當(dāng)， iSolver自帶友好的三維可視化前后處理界面，也可作為一個(gè)輕量化插件集成到Abaqus/FEMAP或者自主軟件中。
模態(tài)分析是各種動(dòng)力學(xué)分析類(lèi)型中基礎(chǔ)的內(nèi)容，結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的振動(dòng)特性決定了結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)對(duì)其他各種動(dòng)力載荷的響應(yīng)情況。所以，一般情況下，在進(jìn)行其他動(dòng)力學(xué)分析之前首先要進(jìn)行模態(tài)分析。
使用模態(tài)分析有如下功能。
（1）可以使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)避免共振或按照特定的頻率進(jìn)行振動(dòng)。
（2）可以認(rèn)識(shí)到對(duì)于不同類(lèi)型的動(dòng)力載荷結(jié)構(gòu)是如何響應(yīng)的。
（3）有助于在其他動(dòng)力學(xué)分析中估算求解控制參數(shù)（如時(shí)間步長(zhǎng)）。
iSolver可支持結(jié)構(gòu)的模態(tài)，也能支持聲介質(zhì)模態(tài)分析，本文以一端開(kāi)放圓管空氣聲腔聲模態(tài)分析的整個(gè)流程為例，將iSolver、Abaqus、理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，可發(fā)現(xiàn)iSolver頻率計(jì)算結(jié)果以及振型和abaqus完全一致，沒(méi)有誤差。
1.2 建模和網(wǎng)格劃分
在Hypermesh中建立三維圓管模型如下圖所示:
圓管長(zhǎng)度為4.25,直徑長(zhǎng)度為0.2，劃分網(wǎng)格，由于是三維結(jié)構(gòu)，劃分為六面體單元，由于需要在iSolver中分析，iSolver支持Abaqus、Nastran等商業(yè)軟件模型的導(dǎo)入，在HyperMesh中導(dǎo)出為Nastran的bdf文件。
展開(kāi) ANSYS beam梁模態(tài)分析，包括考慮預(yù)應(yīng)力和大變形下的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 ￥5
考慮不同情況下的模態(tài)分析
以一個(gè)簡(jiǎn)單的beam梁為例子
1.一邊固定下的模態(tài)分析
前三階模態(tài)
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 6.9815 1 1 1
2 43.627 1 2 2
3 121.59 1 3 3
2.
考慮壩體-庫(kù)水相互作用的重力壩模態(tài)分析--對(duì)比分析ANSYS和ABAQUS重力壩流固耦合模態(tài)結(jié)果
模態(tài)分析主要目的是為測(cè)得結(jié)構(gòu)的固有頻率、周期和振型，每一階模態(tài)都有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。通過(guò)模態(tài)分析方法搞清楚了結(jié)構(gòu)物在某一易受影響的頻率范圍內(nèi)的各階主要模態(tài)的特性，就可以預(yù)言結(jié)構(gòu)在此頻段內(nèi)在外部或內(nèi)部各種振源作用下產(chǎn)生的實(shí)際振動(dòng)響應(yīng)。--引自《百度百科》
下面直接開(kāi)始進(jìn)入正文。
混凝土重力壩材料參數(shù)如下
彈性模量E=30GPa，泊松比v=0.167，密度rou=2450kg/m3
在ANSYS中，混凝土壩壩體采用平面Plane42單元，庫(kù)水采用Fluid29單元來(lái)進(jìn)行模態(tài)計(jì)算。
展開(kāi) 
Ansys 案例研究 | 空氣冷卻式摩托車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)分析
圖3(a) 冷卻50秒后的溫度分布
圖3(b) 最大溫度歷史圖
設(shè)計(jì)(b)
7、在 Workbench 中復(fù)制分析系統(tǒng)，并替換其幾何結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)幾何形狀（b）如圖 4 所示。它具有相同的鰭形結(jié)構(gòu)，但鰭的數(shù)量較少。
圖4 空氣冷卻式發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)（b）
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8、確定邊界條件并運(yùn)行模擬。
設(shè)計(jì)(c)
9、重復(fù)步驟7-8，但使用設(shè)計(jì)(c)的幾何形狀。設(shè)計(jì)(c)幾何形狀的示意圖如圖5所示。相應(yīng)的結(jié)果如圖7(a)和7(b)所示。
圖5 空氣冷卻式發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)(c)
由于質(zhì)量被用作評(píng)估設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，因此我們需要計(jì)算出該幾何體的質(zhì)量。這一信息已匯總在相應(yīng)幾何體的屬性詳情中，如圖6所示。
圖6 幾何屬性
本案例比較了三種不同設(shè)計(jì)下發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻所需的時(shí)間，演示了瞬態(tài)熱分析的過(guò)程。通過(guò)模擬來(lái)尋找解決方案并推動(dòng)工程決策的制定。
附錄：
鰭片和圓柱體是彼此獨(dú)立的部件，它們?cè)诠餐砻嫔瞎蚕硗負(fù)浣Y(jié)構(gòu)(圖7)。在ANSYS Mechanical中進(jìn)行箱選操作時(shí)，它會(huì)選擇箱內(nèi)所有表面，包括內(nèi)表面和共享表面。共享表面無(wú)法用于對(duì)流邊界條件中，因此在執(zhí)行此類(lèi)操作時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤提示。
為了高效的選擇垂直鱗設(shè)計(jì)中的所有外表面(而不是逐個(gè)點(diǎn)擊)，我們采用了命名選擇方法。首先，創(chuàng)建一個(gè)圓柱形局部坐標(biāo)系(見(jiàn)圖8(a))，其z軸與圓柱軸對(duì)齊。其次，創(chuàng)建名稱(chēng)選擇，并使用兩條規(guī)則選擇外層面(見(jiàn)圖8(b))。所選面如圖8(c)所示。
展開(kāi) Ansys Workbench模態(tài)分析
而我們所提取模態(tài)的階數(shù)即對(duì)應(yīng)要獲取的方程中特征值的個(gè)數(shù)。實(shí)際的分析對(duì)象是無(wú)限維的，所以其模態(tài)具有無(wú)窮階。但是對(duì)于運(yùn)動(dòng)起主導(dǎo)作用的只是前面的幾階模態(tài)，所以計(jì)算時(shí)根據(jù)需要指定提取前幾階進(jìn)行計(jì)算。
復(fù)雜的振動(dòng)一般都可分解為簡(jiǎn)單振動(dòng)的組合，而且，這些個(gè)簡(jiǎn)單振動(dòng)，跟外來(lái)的激勵(lì)樣式無(wú)關(guān)，只跟物體的本身的性質(zhì)以及邊界約束條件有關(guān)。
求振型的過(guò)程，就是把復(fù)雜振動(dòng)“提純”（數(shù)學(xué)術(shù)語(yǔ)叫做解耦，decoupling）的過(guò)程。例如當(dāng)簡(jiǎn)支梁受到不同形式的外力時(shí)，會(huì)有不同的振動(dòng)樣式，再?gòu)?fù)雜的形式，也不過(guò)是前幾階振型的線(xiàn)性組合。由于各階振型在整個(gè)振動(dòng)中所占的比例不同，在宏觀(guān)上就表現(xiàn)為振動(dòng)形態(tài)有所不同。找出了振型，就抓住了振動(dòng)的本質(zhì)特征，振型是特征向量的一種表現(xiàn)形式。
一階模態(tài)是外力的激勵(lì)頻率與物體固有頻率相等的時(shí)候出現(xiàn)的，此時(shí)物體的振動(dòng)形態(tài)叫做一階振型或主振型。
3.模態(tài)分析的前六階以及其它階
對(duì)于沒(méi)有約束的對(duì)象，前6階為剛體位移模態(tài)，頻率為0；而對(duì)于有約束的對(duì)象，則沒(méi)有剛體模態(tài)。約束施加的正確與否，對(duì)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的影響十分顯著，因此對(duì)于該問(wèn)題應(yīng)十分注意，保證對(duì)模型施加的約束與實(shí)際情況盡量符合。
所以模態(tài)分析的目的就是要得到結(jié)構(gòu)的振型和固有頻率。所得到的應(yīng)力、應(yīng)變、位移值都沒(méi)有實(shí)際量化意義，只能用于定性地考察比較；模態(tài)分析的意義在于了解結(jié)構(gòu)的共振區(qū)域，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，它是開(kāi)展其它動(dòng)力學(xué)特性分析的基礎(chǔ)；為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動(dòng)特性、振動(dòng)故障診斷以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
展開(kāi) ANSYS workbench 塔架模態(tài)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)塔架三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)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 塔架模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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基于ANSYS的風(fēng)機(jī)復(fù)合材料葉片建模分析模態(tài)分析 ￥20
基于ANSYS的風(fēng)機(jī)復(fù)合材料葉片建模分析模態(tài)分析
首先需要葉片的截面輪廓
本文原始數(shù)據(jù)將風(fēng)機(jī)葉片三維模型獲取了90多個(gè)截面輪廓，最后根據(jù)實(shí)際需要，利用C#軟件編程，獲取了其中32個(gè)風(fēng)機(jī)復(fù)合材料葉片輪廓點(diǎn)。然后再利用ansys的spline功能連線(xiàn)，spline連點(diǎn)有上線(xiàn)，葉片中間還有加復(fù)合材料的加強(qiáng)筋，所以建模時(shí)需要考慮清楚連點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
再利用askin功能，兩條線(xiàn)之間連成面。
再由線(xiàn)形成面。
利用shell281單元，設(shè)置保存每層的值。
新建復(fù)合材料屬性，各向異性。
自由網(wǎng)格劃分，約束，求解前十階模態(tài)，
第1階模態(tài)振動(dòng)
展開(kāi) ANSYS workbench 車(chē)架模態(tài)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)車(chē)架三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)焊接相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析分析步的建立
4、學(xué)習(xí)模態(tài)分析邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 車(chē)架模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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ansys apdl 模態(tài)分析詳解與案例 ￥5
模態(tài)分析介紹與案例（附帶完整建模及前后處理命令流）。模態(tài)分析的本質(zhì)就是研究系統(tǒng)的自由振動(dòng)特性，確定一個(gè)結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。而固有頻率和振型是承受動(dòng)態(tài)載荷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，所以，模態(tài)分可以作為其它動(dòng)力學(xué)分析問(wèn)題的起點(diǎn)。ansys的模態(tài)分析是線(xiàn)性分析，任何非線(xiàn)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(jié)構(gòu)以特定頻率進(jìn)行振動(dòng)(例如橋梁設(shè)計(jì))，
（2）認(rèn)識(shí)到結(jié)構(gòu)對(duì)于不同類(lèi)型的動(dòng)力載荷是如何響應(yīng)的，
（3）有助于在其它動(dòng)力分析中估算求解控制參數(shù)(如時(shí)間步長(zhǎng))等
模態(tài)分析步驟雖然相較簡(jiǎn)單，但其對(duì)結(jié)構(gòu)的NVH特性分析尤為重要，下面通過(guò)兩個(gè)案例詳細(xì)介紹模態(tài)分析的專(zhuān)屬名詞及分析方法。
案例1--均勻直桿的固有頻率分析
命令流：
/clear
/prep7
et,1,solid186
mp,ex,1,2e11
mp,prxy,1,0.3
mp,dens,1,7800
block,0,0.01,0,0.01,0,0.1
lesize,1,,,3
lesize,2,,,3
lesize,9,,,15
mshape,0
mshkey,1
vmesh,1
finish
!
展開(kāi) 初學(xué)ANSYS的自由模態(tài)分析
jiangyemotaifenxi.avi
初學(xué)ANSYS的自由模態(tài)分析：
槳葉的自由模態(tài)分析：
槳葉形狀如圖所示，尺寸為29寸逆槳。
材質(zhì)預(yù)設(shè)為Structural steel。
任何物體在自由狀態(tài)下都存在 6 個(gè)剛體運(yùn)動(dòng) - 三個(gè)方向的平移和三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。如果不施加任何約束進(jìn)行模態(tài)分析，則至少會(huì)出現(xiàn) 6 個(gè)零頻率，稱(chēng)為剛體模態(tài)。
槳葉的前六階為零頻和接近零頻。
固有頻率：是指結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在受到外界激勵(lì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，只由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定的特定的頻率。
固有頻率也稱(chēng)為自然頻率。物體做自由振動(dòng)時(shí)，其位移隨時(shí)間按正弦或余弦規(guī)律變化，振動(dòng)的頻率僅與系統(tǒng)固有特性有關(guān)如質(zhì)量、形狀、材質(zhì)等有關(guān)，其對(duì)應(yīng)周期稱(chēng)為固有周期。
固有頻率與外界激勵(lì)沒(méi)有關(guān)系，是結(jié)構(gòu)的一種固有屬性。不管外界有沒(méi)有對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行激勵(lì)，結(jié)構(gòu)的固有頻率都是存在的，只是當(dāng)外界有激勵(lì)時(shí)，結(jié)構(gòu)是按固有頻率產(chǎn)生振動(dòng)響應(yīng)的。
固有頻率做為某一物體的固有屬性,在某種程度上,就跟物體的大小的概念一樣,當(dāng)物體的性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)才會(huì)改變。
實(shí)際的分析對(duì)象是無(wú)限維的，所以其模態(tài)具有無(wú)窮階。但是對(duì)于運(yùn)動(dòng)起主導(dǎo)作用的只是前面的幾階模態(tài)。所以計(jì)算時(shí)根據(jù)需要計(jì)算前幾階的。
展開(kāi) 
ANSYS模態(tài)分析
201606281039考慮接觸2700板厚4mm-邵冰.txt
ANSYS模態(tài)分析出現(xiàn)圖示問(wèn)題，請(qǐng)大神幫忙解決下，附件是命令流，本人QQ：504939591
ANSYS Workbench周期對(duì)稱(chēng)模型的模態(tài)分析方法 ￥10
對(duì)于風(fēng)扇葉片、螺旋槳類(lèi)型的產(chǎn)品模態(tài)分析，往往采用循環(huán)對(duì)稱(chēng)的方式來(lái)進(jìn)行計(jì)算，這樣建立其中的一份，剩余的自動(dòng)擴(kuò)展計(jì)算就可以了，這樣可以極大的縮小網(wǎng)格數(shù)量，降低計(jì)算量。在ANSYS Workbench中如何設(shè)置操作設(shè)置循環(huán)對(duì)稱(chēng)的方法呢？
在 ANSYS Workbench 中對(duì)風(fēng)扇葉片、螺旋槳等循環(huán)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析的步驟如下：
1. 幾何模型準(zhǔn)備
創(chuàng)建基礎(chǔ)扇區(qū)，在 DesignModeler 或外部 CAD 軟件中，僅建模一個(gè)完整扇區(qū)（例如單個(gè)葉片及其對(duì)應(yīng)的輪轂部分）。
確保扇區(qū)的兩個(gè)邊界（起始面和終止面）與旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸形成的角度為 360°/n（n 為葉片總數(shù)）。例如，對(duì)于 6 葉片風(fēng)扇，單個(gè)扇區(qū)角度為 60°。
定義坐標(biāo)系，在 DM 中創(chuàng)建全局坐標(biāo)系，確保 Z 軸與旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸重合（即葉片繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)）。
2. 循環(huán)對(duì)稱(chēng)設(shè)置（Modal 模塊）
導(dǎo)入幾何到 Modal 分析系統(tǒng)，將扇區(qū)模型拖入 Modal 分析系統(tǒng)的 Geometry 模塊。
進(jìn)入 Mesh 模塊，激活循環(huán)對(duì)稱(chēng)：右鍵點(diǎn)擊 Mesh → Insert → Cyclic Symmetry。
選擇循環(huán)對(duì)稱(chēng)類(lèi)型：
Full Cyclic：適用于所有葉片完全相同的結(jié)構(gòu)。
定義循環(huán)對(duì)稱(chēng)邊界
Source Face：選擇扇區(qū)的起始面（例如 0° 位置的面）。
Target Face：選擇扇區(qū)的終止面（例如 60° 位置的面）。
Axis Definition：選擇局部坐標(biāo)系的 Z 軸作為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)軸。
3. 網(wǎng)格劃分優(yōu)化
網(wǎng)格控制，對(duì)葉片邊緣、輪轂等關(guān)鍵區(qū)域使用更精細(xì)的網(wǎng)格（如 Sizing 或 Inflation）。
展開(kāi) ANSYS workbench 飛機(jī)葉片模態(tài)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)飛機(jī)葉片三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)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(jī)葉片模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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ANSYS模態(tài)分析步驟
如果需要看其他階模態(tài)，執(zhí)行Main Menu>General Postproc>Read results>NextSet,重復(fù)執(zhí)行上述步驟即可
