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Ansys作业——动力学分析.docx

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班级:硕 3005 姓名:丁洪福 学号:3113003019 Ansys 作业——动力学分析 一、 问题描述 用下面参数完成整体建模,完成以下分析: 模态分析; 自定义边界条件,完成谐响应分析 某型压气机盘如图所示,其截面图如所示。盘上 6 个均压孔均布。将叶片的引 起的离心效果均匀施加于轮盘的边缘。 点编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 X 226 226 157 237.5 229.2 237.5 126 138 Z 208.8 258.7 258.7 220.3 220.3 208.8 276.7 276.7 点编 号 9 10 11 12 13 14 15 16 17 X 102.5 102.5 237.5 237.5 135 243.8 5 243.8 5 229.2 162.5 Z 263 248.7 273.8 264.1 248.7 273.8 254.8 254.8 264.1 二、实验步骤 1、建立实体模型 图 1 轮盘实体模型 班级:硕 3005 2.定周期对称边分析选项 姓名:丁洪福 学号:3113003019 采用 ANSYS 的 CYCLIC 宏生成周期对称边界需要定义高低角度组件,即周期对称结构的 对称边界。ANSYS 要求模型的高低角度组件上的网格要对应,即其中一个组件连同其网格 向另一个组件转动一个扇区角度,应该和另一个组件的网格应该完全重合。 3.划分网格 选用 Solid45 单元类型来建立有限元模型 图 2 盘结构的 1/6 有限元模型 图 3 Multi-plots 显示的盘轴结构有限元模型 3、定义位移约束 位移约束施加于鼓桶上,为在鼓桶的上表面施加径向约束,在鼓桶的侧面施加轴向约 束,为避免刚体位移,两个位置的周向约束均被固定。 班级:硕 3005 姓名:丁洪福 学号:3113003019 图 4 在鼓桶上施加的径向和轴向位移约束 4、定义分析选项 选取菜单路径 Main Menu | Solution | Analysis Type | New Analysis,弹出分析 类型设定对话框 图 5 定义分析类型对话框 选取菜单路径 Main Menu | Solution | Analysis Type | Analysis Options,弹出模态分析选 项设定对话框 班级:硕 3005 姓名:丁洪福 学号:3113003019 图 6 设定模态分析选项 弹出设定频率范围对话框。要求设定感兴趣的频率范围,一般可以设为足够大以便能 够包括所设定的所有模态阶数即可。 图 7 频率设定对话框 图 8 节径设置对话框 求解 扩展结果 周期对称结构在进行模态分析后,可以通过后处理操作将一个扇区的结果扩展到整个 结构,可以得到整个结构的模态图。当然也可以指定扩展的角度或者扇区数而不必要一定 是扩展到 360 度。 班级:硕 3005 姓名:丁洪福 学号:3113003019 选取菜单路径 Main Menu | General Postproc | Cyclic Analysis | Cyc Expansion,弹出周期 对称分析结果扩展对话框。 图 9 周期对称结果扩展对话框 7、读入结果 在 ANSYS 程序中,模态分析的结果文件中存在多个结果集,需要分别读入后才能对 其进行显示和查看。 图 10 结果概要显示列表 8、查看模态 查看模态云图可以通过等值线显示变形图的方式,也可以通过动画的方式。动画方式 比较直观,而等值线方式则可以得到比较准确的变形数据。 班级:硕 3005 姓名:丁洪福 学号:3113003019 图形窗口显示结构的扩展后的第一阶模态图 图 11 一阶模态图 图形窗口显示结构的扩展后的零节径第二阶模态图 图 12 二阶模态图 班级:硕 3005 姓名:丁洪福 学号:3113003019 图形窗口显示结构的扩展后的零节径第三阶模态图 图 13 三阶模态图 9、该问题的命令流 !设定分析文件名和分析标题 /TITLE,Modal analysis of compressor structure with hole !进入前处理器 /PREP7 ET,1,SOLID45 !指定 8 节点六面体单元 SOLID45 MP,EX,1, 1.15e5 !定义材料属性之杨氏模量为 1.15e5MPa MP,PRXY,1,0.30782 !定义材料属性之泊松比为 0.30782 MP,DENS,1,4.48e-9 !定义材料密度为 4.48e-9 吨/立方毫米 !根据坐标创建轮盘截面关键点 K,1,226,,208.8 K,2,226,,258.7 K,3,157,,258.7 K,4,237.5,,220.3 K,5,229.2,,220.3 K,
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