ansys濕模態(tài)分析理論
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys濕模態(tài)分析理論的視頻教程
ANSYS WORKBENCH濕模態(tài)分析
軟件：ANSYS WORKBENCH 內(nèi)容：講解水底管道濕模態(tài)分析的技術(shù)路線及整個(gè)流程分析
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盛水容器濕模態(tài)分析_ANSYS Workbench19.0版本_無(wú)聲操作版本
Workbench18.2以后有關(guān)濕模態(tài)是通過(guò)Modal Acoustics實(shí)現(xiàn)，而并不再需要act插件來(lái)實(shí)現(xiàn)，今天就盛水容器的濕模態(tài)分析的一個(gè)案例，說(shuō)明如何實(shí)現(xiàn)
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ANSYS聲學(xué)仿真模塊簡(jiǎn)介（濕模態(tài)仿真流程）
講解新版本標(biāo)準(zhǔn)聲學(xué)模塊及老版本聲學(xué)插件安裝、加載方法；通過(guò)一個(gè)具體的實(shí)例講解濕模態(tài)仿真基本流程。
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ansys濕模態(tài)分析理論的實(shí)例教程
我們?cè)趯?shí)際研發(fā)CAE軟件過(guò)程中發(fā)現(xiàn)難的不是這些多物理場(chǎng)公式等的編寫，難的是如何在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)CAE軟件基礎(chǔ)上在前后處理和求解器層面分別加入其它分析能力，同時(shí)又保持原有框架的可擴(kuò)展性和易維護(hù)性，當(dāng)然，拋開多物理場(chǎng)，就算僅研發(fā)結(jié)構(gòu)CAE軟件如何在維持現(xiàn)有框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上在軟件層面添加新的功能也是實(shí)際中我們需要花大力氣研究的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，這也是我們理解的在研發(fā)上理論上的有限元和工程上的有限元分析的最大區(qū)別。
現(xiàn)階段我們只討論聲學(xué)物理場(chǎng)，由于聲學(xué)涉及的問(wèn)題較多，我們僅限于和實(shí)際工作中用到的和結(jié)構(gòu)強(qiáng)相關(guān)的部分內(nèi)容，水平有限，同時(shí)對(duì)聲學(xué)理論等理解的也不夠透徹，可能有很多問(wèn)題，大家有疑問(wèn)也歡迎多討論。我們分幾篇文章來(lái)說(shuō)明，本篇是聲學(xué)分析（3）-濕模態(tài)。
==第44篇：濕模態(tài)分析==
2.1.1 濕模態(tài)概念
一個(gè)結(jié)構(gòu)體在真空中的振動(dòng)和在周圍流體介質(zhì)中的振動(dòng)有時(shí)差異巨大，必須分開考慮，此時(shí)有干濕模態(tài)之分，以下干濕模態(tài)概念選之：結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題中的干模態(tài)和濕模態(tài) - 知乎 (zhihu.com)
模態(tài)分析是結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中最為普遍的一個(gè)問(wèn)題，大家對(duì)這個(gè)概念也非常熟悉，它是結(jié)構(gòu)的固有特性，在不考慮阻尼的影響下，只與結(jié)構(gòu)的剛度和質(zhì)量有直接關(guān)系。
本文所涉及的問(wèn)題是有關(guān)干、濕模態(tài)的計(jì)算，屬于模態(tài)問(wèn)題中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。通常我們所計(jì)算的模態(tài)其實(shí)是干模態(tài)，主要是由于結(jié)構(gòu)放置在空氣中而空氣這一流體對(duì)結(jié)構(gòu)的影響幾乎可以忽略不計(jì)，所以基本上可以默認(rèn)為就是干模態(tài)。
但是嚴(yán)格意義上講，受流體附帶阻尼及剛度的影響，這類的模態(tài)仍然是濕模態(tài)。所謂濕模態(tài)是考慮流體對(duì)結(jié)構(gòu)的作用，也就是在通用的振動(dòng)方程中加入了有關(guān)流體的附加質(zhì)量及剛度矩陣（Kx、Mx），這塊相互作用對(duì)結(jié)構(gòu)的模態(tài)存在一定的影響，尤其是涉及諸如油、水等液體的作用。
展開 因此，結(jié)構(gòu)自身的振動(dòng)特性分析是研究其輻射聲場(chǎng)強(qiáng)度分布的基礎(chǔ)。潛艇水下的振動(dòng)模態(tài)，稱為水下潛艇的濕模態(tài)。</p>
<p>建模過(guò)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(shè)：</p>
<p>（1）流體是無(wú)粘和可壓縮的：</p>
<p>（2）聲波振幅相對(duì)較窄，這樣流體密度變化較小；</p>
<p>（3）波傳播與熱力學(xué)過(guò)程是絕熱的。</p>
<p>注：例子來(lái)自《<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/Ansys" class="jsk-anchor">ANSYS Workbench</a>設(shè)計(jì)、仿真與優(yōu)化 第3版》p61，原書中采用插入命令流方式實(shí)現(xiàn)流固耦合，之前寫過(guò)采用act插件實(shí)現(xiàn)，<a href="https://www.yqgqt.org.cn/post/1197433" target="_blank" title="水下潛艇濕模態(tài)分析(插入命令流與ACT對(duì)比)">水下潛艇濕模態(tài)分析(插入命令流與ACT對(duì)比)</a>。在<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/Ansys" class="jsk-anchor">ANSYS</a>高版本中，已經(jīng)帶有聲學(xué)<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/fea" class="jsk-anchor">模態(tài)分析</a>模塊Modal Acoustics，本文將采用該模塊來(lái)分析。
展開 干模態(tài)計(jì)算設(shè)置如下：
4、空調(diào)管路濕模態(tài)分析
濕模態(tài)分析考慮流體介質(zhì)對(duì)結(jié)構(gòu)模態(tài)的影響，即將冷媒對(duì)管路模態(tài)的影響影視考慮進(jìn)去，在這里我們需要注意的是冷媒并沒(méi)有流速，是靜止?fàn)顟B(tài)的，沒(méi)有重力影響的，對(duì)壁面的壓力也為0。
在用Wockbench中Model Acoustics模塊進(jìn)行濕模態(tài)分析時(shí)，需要將流體與所接觸的固體放入一個(gè)part中，使其共節(jié)點(diǎn)，否則計(jì)算會(huì)報(bào)錯(cuò)。濕模態(tài)分析具體設(shè)置步驟如下：
5、空調(diào)管路單向流固耦合分析
利用Fluent對(duì)流體在管路中的流動(dòng)進(jìn)行分析，計(jì)算出流體對(duì)管路的作用力，如壓力，在將作用力傳遞到結(jié)構(gòu)分析中的管路內(nèi)壁上，最后進(jìn)行模態(tài)分析，該過(guò)程的后半段相當(dāng)于預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析，即將靜力分析結(jié)果傳遞到模態(tài)分析中去。
對(duì)流體的計(jì)算中，采用壓力基進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流求解，勾選考慮重力的影響，模型采用k-e模型，材料選用R410a，邊界條件設(shè)置為壓力入口和壓力出口，入口壓力設(shè)置為2.656MPa，出口壓力設(shè)置為2.502MPa，模型較為簡(jiǎn)單，收斂較容易，其他設(shè)置均默認(rèn)即可，初始化后便可開始進(jìn)行計(jì)算。Fluent基本設(shè)置如下：
計(jì)算完成后便可得到流體在流動(dòng)時(shí)對(duì)管壁的作用力，這里只分析壓力作用，其云圖如下，可以觀察到在入口、管路彎外受流體壓力影響較大。
展開 下載地址：模態(tài)分析理論與應(yīng)用傅志方
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ansys apdl 模態(tài)分析詳解與案例1個(gè)月前
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(jié)構(gòu)以特定頻率進(jìn)行振動(dòng)(例如橋梁設(shè)計(jì))，
ANSYS workbench引擎蓋模態(tài)分析1個(gè)月前
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
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)引擎蓋三維模型的處理
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
4、學(xué)習(xí)模態(tài)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(tài)分析
<p>鋼筋采用link10單元，通過(guò)溫差法施加預(yù)應(yīng)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
Ansys 案例研究 | 電路板的模態(tài)分析4個(gè)月前
案例描述
在電子產(chǎn)品的振動(dòng)與可靠性設(shè)計(jì)中，PCB 的模態(tài)分析至關(guān)重要。它用于確定電路板的固有頻率和振型，從而預(yù)測(cè)其在動(dòng)態(tài)載荷下是否會(huì)發(fā)生共振，導(dǎo)致焊點(diǎn)失效、元件開裂或信號(hào)異常。本次將使用一塊電路板的模型來(lái)演示電路板的自然頻率/模態(tài)的提取過(guò)程，通過(guò)這一標(biāo)準(zhǔn)流程，可以明確識(shí)別出板上的脆弱區(qū)域，并為優(yōu)化布局、增加剛度或規(guī)避外部激勵(lì)頻率提供定量的工程依據(jù)。
分析目標(biāo)
本案例旨在通過(guò)規(guī)范的有限元分析流程
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)機(jī)翼三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)預(yù)應(yīng)力模態(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)機(jī)翼預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件
對(duì)于風(fēng)扇葉片、螺旋槳類型的產(chǎn)品模態(tài)分析，往往采用循環(huán)對(duì)稱的方式來(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
懸臂梁模態(tài)分析：作業(yè)5
1、 問(wèn)題的提出
建立如圖1所示三維立體模型，并利用有限元軟件ANSYS對(duì)不同材料的懸臂梁進(jìn)行模態(tài)分析。計(jì)算要求：底座下表面全約束，計(jì)算前五階自振頻率和振動(dòng)模態(tài)，并且選用三種不同的網(wǎng)格密度，比較對(duì)模態(tài)和頻率的影響。
圖1 懸臂梁結(jié)構(gòu)圖
2、 建模和求解
2.1 建模及導(dǎo)入 ANSYS
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。
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。
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
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)葉片的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)基于模態(tài)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)基于模態(tài)的瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 葉片瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。
