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。
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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
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姓名:丁洪福
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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。
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姓名:丁洪福
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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。
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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
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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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