ansys課件作業(yè)補(bǔ)交-模態(tài)分析

基于BlockLanczos法的機(jī)翼模態(tài)分析

碩6008班鄭璐31163010392機(jī)翼模態(tài)分析上圖為一個(gè)機(jī)翼模型，其橫截面由輪廓曲線和樣條曲線構(gòu)成。機(jī)翼材料為低密度聚乙烯，楊氏模量3.8e3，泊松比0.3，密度為8.3E-5ibf-sec＾2/in＾4。假設(shè)機(jī)翼被固定到飛機(jī)上的一端所有自由度被約束，另一端懸空無約束，且機(jī)翼延長度方向輪廓一致，材料各向同性。3GUI操作過程1、前處理：定義單元類型和材料屬性。單元類型：Quad4node42和Brick8node45，亦即plane182和solid85；材料屬性：彈性模量3.8e3，泊松比0.3，材料密度8.3e-5。4GUI操作過程2、 建立幾何模型。這里機(jī)翼模型是通過創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)，連接成線，然受生成橫截面，最后拉伸成體而形成：1） 創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)：MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Keypoints|InactiveCS在彈出的對(duì)話框中輸入5個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)（0，0，0）（2，0，0）（2.3，0.2，0）（1.9，0.45，0）（1，0.25，0）5GUI操作過程2、建立幾何模型。這里機(jī)翼模型是通過創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)，連接成線，然受生成橫截面，最后拉伸成體而形成：2）由關(guān)鍵點(diǎn)生成線：這里線段12，15為直線。2345為曲線，并分別與12和15在端部相切。首先連接直線段：MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Lines|StraightLine，拾取點(diǎn)12，apply拾取點(diǎn)15，ok；然后連接曲線段：MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Lines|Splines|WithOptions|Splinethrukps，拾取2345，ok.6GUI操作過程2、 建立幾何模型。這里機(jī)翼模型是通過創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)，連接成線，然受生成橫截面，最后拉伸成體而形成：3）生成機(jī)翼橫截面：MainMenu|Preprocessor|Modeling|Create|Areas|Arbitrary|ByLines，拾取邊界線進(jìn)而生成面7GUI操作過程3、網(wǎng)格劃分：1）設(shè)定網(wǎng)格尺寸：選擇MainMenu|Preprocessor|Meshing|Sizecntrl|ManualSize|Global|Size。在彈出的對(duì)話框中輸入0.25，即定義單元邊長為0.25。此過程也可以直接在Meshtool中直接設(shè)置。8GUI操作過程3、網(wǎng)格劃分：2）MainMenu|Preprocessor|Meshing|Mesh|Area|Free9GUI操作過程3、網(wǎng)格劃分：拉伸成體：MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|ElemExtOpt，設(shè)置單元類型為2SOLID45，單元?jiǎng)澐謹(jǐn)?shù)為10，然后進(jìn)行拉伸：MainMenu|Preprocessor|Modeling|Operate|Extrude|Area|ByXYZOffset10GUI操作過程4、定義分析類型選項(xiàng)：MainMenu|Solution|AnalysisType|NewAnalysis---Modal，在分析選項(xiàng)（AnalysisOptions）中選擇BlockLonczos法，模態(tài)提取數(shù)設(shè)置為5。如前所述，plane82平面單元是為了輔助生成空間solid85，并不參與后面的計(jì)算，所以需要先釋放plane185平面單元，操作如下：UtilityMenu|Select|Entities；11GUI操作過程4、定義分析類型選項(xiàng)：MainMenu|Solution|AnalysisType|NewAnalysis---Modal，在分析選項(xiàng)（AnalysisOptions）中選擇BlockLonczos法，模態(tài)提取數(shù)設(shè)置為5。如前所述，plane82平面單元是為了輔助生成空間solid85，并不參與后面的計(jì)算，所以需要先釋放plane185平面單元，操作如下：UtilityMenu|Select|Entities；12GUI操作過程5、 加載求解：模態(tài)分析無需負(fù)載，只要設(shè)定約束條件即可，這里約束條件為機(jī)翼一端固定，然后求解：MainMenu|Solution|Solve|CurrentLS。13GUI操作過程6、查看結(jié)果：1）前5階固有頻率：MainMenu|GeneralPostProc|ResultsSummary14GUI操作過程6、查看結(jié)果：2）查看特征振型：MainMenu|GeneralPostProc|ReadResult|FirstSet選擇一階模態(tài)；然后MainMenu|GeneralPostProc|PlotResults|DeformedShape---Def+undefedge即可得到機(jī)翼的一階模態(tài)圖：15GUI操作過程6、查看結(jié)果：3）其他階次的模態(tài)圖查看步驟類似，這里不再贅述，列出結(jié)果分別如下：二階三階16GUI操作過程6、查看結(jié)果：3）其他階次的模態(tài)圖查看步驟類似，這里不再贅述，列出結(jié)果分別如下：四階五