模态分析.docx

1、模态分析轴模态分析分析过程图一 轴其必要的参数为：弹性模量，密度,泊松比0.3。3.1 材料建模并划分网格 3.1.1定义工作文件名和工作标题1)执行Utility MenuFileChange Jobname命令，在对话框中输入“ZRQ”，点击“OK”按钮；2）执行Utility MenuFileChange Title命令，在弹出的对话框中输入“The Axes Model”,点击“OK”按钮；3)执行Utility MenuplotReplot命令，重新显示。 3.1.2 创建几何模型1） 执行Utility MenuWorkPlaneDisplay Working命令，显示工作平面；2

2、）多次执行Main MenuPreprocessorModelingCreateVolumesCylinderBy Dimensions命令，出现Creat Cylinder by Dimensions(创建圆柱体)对话框； 3）在RAD1 Outer radius 文本框中输入圆柱体外半径60，在RAD2 Optional inner radius文本框中输入圆柱体半径0，在Z1,Z2 Z-coordinates文本框中输入坐标值0，150，在THETA1 Starting angle(degrees)文本框中输入起始角度0，在THETA2 Ending angle(degrees)文本框中

3、输入终止角度360，单击Apply按钮；4）重复上述过程，分别将以下3组数据输入Create Cylinder by Dimensions对话框，依次生成第2、3、4、5个圆柱体，单击OK按钮关闭该对话框；5）执行Utility MenuPlotCtrlsNumbering命令，出现Plot Numbering Controls对话框，选中VOLU Volume numbers 复选框，使其从Off转变为On,单击OK按钮关闭该对话框；6）执行Main MenuPreprocessormodelingOperateBooleansAddVolumes命令，在弹出的对话框中点击“pick all

4、”按钮，选中所有圆柱体进行相加；7）执行Main MenuPlotRrplot命令；8）执行Main MenuPreprocessorNumbering CtrlsCompress Numbers命令，出现Compress Numbers（压缩编号）对话框，在下拉列表框中选择Volumes，单击OK按钮关闭该对话框；9）在X,Y,Z Offsets 文本框中输入X、Y、Z三个方向上的平移量0，50，200，在XY,YZ,ZX Angles 文本框中输入转角90，90，90，单击OK;10) 执行Utility MenuWorkPlaneChange Active CS toWorking Pl

5、ane 命令，将当前坐标系设置为工作平面；11）执行Main MenuPreprocessormodelingcreatevolumescylindersolid Cylinder命令，如图输入：12）执行Main MenumodelingPreprocessorcreatevolumesblockBy Dimensions命令,如图进行输入：键槽生成完毕，下面进行布尔减运算。13）执行Main MenuPreprocessorOperateSubtractVolumes，弹出一个拾取框，再图形上拾取轴体，点击Apply按钮，然后在图形上拾取上面生成的实体，再点击OK按钮，生成如图二 。图二

6、生成的轴的实体模型3.2对实体模型进行网格划分步骤为：1) 执行Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete，Element Type对话框出现，点击Add按钮。Library of Element Types对话框将出现。再左边的滚动框中单击“Structural Solid”，再右边的滚动框中单击“10node 92”，单击Apply按钮。2) 定义材料属性：执行Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models，出现Define Material Model Behavior对话框，再m

7、aterial Model Available下面的选项中连续双击StructuralLinearElasticIsotropic，出现Isotropick Material Properties对话框。再EX后面输入2E11，再PRXY后面输入0.3，单击OK按钮。在Material Model Available下面的选项中双击StructuralDensity，弹出Material Number1对话框，再DENS后面输入7850，单击OK按钮。 33）执行Main MenuPreprocessormeshingSize CntrlsManualSizeGlobalSize，弹出Glob

8、al Element Size对话框，再SIZE Element edge length后面的输入框中输入20，单击OK按钮。划分网格：执行Main MenuPreprocessormeshingMeshAreasFree，弹出Mesh Areas拾取菜单，单击Pick All按钮，弹出警告提示框，点击Close按钮关闭提示框。完成网格划分如图三。图三 划分网络后的结果显示3.3约束与求解具体步骤如下：1)选择加载单元：Utility MenuSelectEntities,弹出Select Entities工具条，再第一个下拉列表中选择Nodes，再第二个下拉列表中选择By Location，

9、单击选中From Full，在Min，Max后面输入0，80，单击Apply，单击选中Also Select，在Min，Max后面输入0，100，单击OK按钮。2)施加约束：执行Main MenuSolutionDifine LoadsApplyStructuralDisplacementOn nodes,弹出Apply U，ROT on Nodes拾取菜单，点击Pick All按钮，弹出Apply U,ROT on Nodes对话框，再Lab2后面的选择框中选择UX、UY、YZ，单击OK按钮。施加约束结果如图四。图四 施加约束后图形下面介绍求解过程：3)设定分析类型： Main MenuSo

10、lutionAnalysis TypeNew Analysis。New Analysis对话框出现，选中Modal analysis，单击OK按钮。4）选中模态提取方法：Main MenuSolutionAnalysis TypeAnalysis options，将出现Modal Analysis对话框，选中Block Lanczos模态提取法：再Number of modes to extract处输入5，再No.of modes to expand处输入5，单击OK按钮。接着将出现Block lanczos Method对话框，单击OK按钮接受缺省设置。5) SelectEverythin

11、g命令，选择所有的点，线，面，体。6）求解当前载荷步：Main MenuSolutionSolveCurrent LS，弹出信息提示框和Solve Current Load Step对话框，单击Close关闭信息提示框，在Solve Current Load Step对话框中单击OK按钮。7)继续弹出一个Warning警告信息提示框，和一个Verify校核对话框，单击Close关闭Warning提示框，接着单击“是（Y）”按钮开始求解。3.4计算结果求解后的五阶模态频率为：297.77，305.76，1333.2，1404.4，1479.8,单位Hz。下面显示的是各阶模态振型：图五 一阶模态相对位移云纹图图六 二阶模态相对位移云纹图图七 三阶模态相对位移云纹图图八 四阶模态相对位移云纹图图九 五阶模态相对位移云纹图