课程设计(论文)任务书
院系(教研室)年月日
学生姓名: 学号: 专业:
1 设计(论文)题目及专题:一块简支正交各向异性板的振动模态分析
2 学生设计(论文)时间:自月日开始至月日止
3 设计(论文)所用资源和参考资料: 1、弹性力学下册
2、ANSYS软件
3、有限元法
4 设计(论文)完成的主要内容:
1)利用有限元法,用ANSYS编程计算一块简支正交各向异性板的振动模态 2)应用板壳理论知识得到板的解析解,并对两种方法所得结果进行比较
5 提交设计(论文)形式(设计说明与图纸或论文等)及要求:
提交课程设计论文一本
6 发题时间:年月日
指导教师:(签名)
学生:(签名)
用ansys解法如下:
模态分析步骤
第1步:指定分析标题并设置分析范畴
选取菜单途径Main Menu>Preference ,单击Structure,单击OK 第2步:定义单元类型
Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,出现Element Types对话框, 单击Add出现Library of Element Types 对话框,选择Structural shell再右滚动栏选择Elastic 4node 63,然后单击OK,单击Element Types对话框中的Close按钮就完成这项设置了。
第3步:指定材料性能
选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material
Models。
出现Define Material Model Behavior对话框,在右侧Structural>Linear>Elastic>orthotropic,指定材料的弹性模量和泊松系数,Structural>Density指定材料的密度,完成后退出即可。
第4步:划分网格
选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,出现MeshTool对话框,一般采用只能划分网格,点击SmartSize,下面可选择网格的相对大小(太小的计算比较复杂,不一定能产生好的效果,一般做两三组进行比较),保留其他选项,单击Mesh出现Mesh V olumes对话框,其他保持不变单击Pick All,完成网格划分。
第5步:进入求解器并指定分析类型和选项
选取菜单途径Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis,将出现New Analysis对话框,选择Modal单击OK。
选取Main Menu>Solution> Analysis Type>Analysis Options,将出现Modal Analysis 对话框,选中Blocklanczos模态提取法,在Number of modes to extract处输入相应的值(一般为5或10,如果想要看更多的可以选择相应的数字),单击OK,出现Subspace Model Analysis 对话框,选择频率的起始值,其他保持不变,单击OK。
第6步:施加边界条件. 选取Main Menu>Solution>Define loads>Apply>Structural>Displacement,出现ApplyU,ROT on KPS对话框,选择在点、线或面上施加位移约束,单击OK会打开约束种类对话框,选择(All DOF,UX,UY,UZ)相应的约束,单击apply或OK即可。
第7步:进行求解计算
选取菜单途径Main Menu>Solution>Solve>Current LS。
浏览在/STAT 命令对话框中出现的信息。
第8步:列出固有频率
Main Menu>General Postproc>Results Summary。
浏览对话框中的
信息,
第9步:动画显示模态形状查看某阶模态的变形,首先读入求
解结果,如现在要查看一阶模态,执行Main Menu>General Postproc>Read results>first Set,然后执行:
1.Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape,在
弹出对话框中选择“Def+undefe edge”或执行
PlotCtrls>Animate>mode shape,出现对话框,左边滚动栏不变,在右边
滚动栏选择“Def+undefe edge”,单击OK。
如果需要看其他阶模态,执行Main Menu>General Postproc>Read results>Next Set,重复执行上
述步骤即可
S O L U T I O N O P T I O N S
PROBLEM DIMENSIONALITY. . . . . . . . . . . . .3-D DEGREES OF FREEDOM. . . . . . UX UY UZ ROTX ROTY ROTZ
ANALYSIS TYPE . . . . . . . . . . . . . . . . .MODAL EXTRACTION METHOD. . . . . . . . . . . . . .BLOCK LANCZOS
EQUATION SOLVER OPTION. . . . . . . . . . . . .SPARSE NUMBER OF MODES TO EXTRACT. . . . . . . . . . . 10
GLOBALLY ASSEMBLED MATRIX . . . . . . . . . . .SYMMETRIC
NUMBER OF MODES TO EXPAND . . . . . . . . . . . 10
ELEMENT RESULTS CALCULATION . . . . . . . . . .OFF
L O A D S T E P O P T I O N S
LOAD STEP NUMBER. . . . . . . . . . . . . . . . 1
PRINT OUTPUT CONTROLS . . . . . . . . . . . . .NO PRINTOUT
DATABASE OUTPUT CONTROLS. . . . . . . . . . . .ALL DATA WRITTEN
***** INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE *****
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE 1 0.94575 1 1 1 2 1.6478 1 2 2 3 2.6935 1 3 3 4 2.9471 1 4 4 5 3.7679 1 5 5 6 4.0972 1 6 6 7 4.9849 1 7 7 8 5.8763 1 8 8 9 6.2490 1 9 9
10 6.5469 1 10 10
各阶模态:
X Y
Z
X Y
Z
Y
X
Z
X Y
Z Y
X
Z
X Y
Z
X
Y
Z
Y
X Z。