动力学问题有限元分析.docx

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动力学问题有限元分析

【问题描述】如图I所示的固定梁模型，梁的材料为结构钢，尺寸为3m×0.5m×0.025m，结构两端固定。

用集中力250N代表旋转的机器，作用点位于梁的三分之一处，机器旋转速率为0~3000rpm。

图I固定梁

【要求】在ANSYSWorkbench软件平台上，对该梁结构进行谐响应分析。

1.分析系统选择

（1）运行ANSYSWorkbench，进入工作界面，首先设置模型单位。

在菜单栏中找到Units下拉菜单，依次选择Units>Metric（kg,m,s,℃，A，N,V）命令。

（2）在左侧工具箱【Toolbox】下方“分析系统”【AnalysisSystems】中双击“模态分析”【Model】系统，此时在右侧的“项目流程”【ProjectSchematic】中会出现该分析系统共7个单元格。

相关界面如图1所示。

图1分析系统选择

（3）拖动左侧工具箱中“分析系统”【AnalysisSystems】中的“谐响应”【HarmonicResponse】系统进到模态分析系统的【Solution】单元格中，为之后热应力分析做准备。

完成后的相关界面如图2所示。

图2谐响应分析流程图

2.输入材料属性

（1）在右侧窗口的分析系统A中双击工程材料【EngineeringData】单元格，进入工程数据窗口。

（2）可以看见，系统本身默认结构钢【StructuralSteel】已在备选材料窗口中，在此不必再另行选择，直接单击【Project】选项卡回到项目流程界面即可。

3.建立几何模型

（1）双击分析系统A中的“几何”【Geometry】单元格。

（2）在菜单栏中依次选择Units>Meter，确认以“米”作为建模单位。

之后，单击树形目录中的【XYPlane】，再单击工具栏中的“创建草图”选项即

选项以创建草图，此时【XYPlane】分支下出现了名为“Sketch1”的草绘平面。

如图3所示。

图3创建草绘平面