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【原创】ANSYS Workbench Mechanical模块验证算例——装配体模态分析(附算例源文件)

admin   ·  8月前   ·   技术文章

为了增强大家对ANSYS Workbench Mechanical求解器的理解,近期将继续推出系列验证算例,并附上源文件,希望大家能上手操作,细细体会,并且欢迎与小编交流。

本文对三个圆环组成的装配体进行模态分析,提取其前6阶模态,并与文献结果相比较,以验证模拟的可靠性(误差需控制在3%内)。

软件平台:Ansys Workbench 18.0

涉及知识点:

1)       DM: AddFrozen(将体分离)

2)       DM: Forma part(组合为一个零件,非常重要)

3)       圆柱约束Cylindrical Support.

1.      几何模型DM

单位采用inch

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建模目标为生成三个圆环的装配体。

四个直径由内向外分别为:20, 28, 34, 40,厚度均为1

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1.1. 草图1

两圆直径分别为:2028

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1.2. 拉伸1

厚度为1

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1.3. Add Frozen(将体分离)

剩于两圆环也按上述步骤生成。但是在做拉伸特征的时候,需要将operation选项设置为Add Frozen,以生成单独的Body

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1.4. Form a part(组合为一个零件)

3个体组合为一个零件,这将使体之间的节点合并为一个节点传递力,否则,后续的分析模型会出现散架分离的错误结果。

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效果:

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2.      材料属性

密度、弹性模量、泊松比如下(注意单位):

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3.      约束

圆孔表面施加圆柱约束,并且径向、切向与轴向均固定。

 blob.png

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4.      求解&后处理

频率结果

参考值

模拟结果

误差(%

一阶

310.911

310.11

-0.25763

二阶

318.086

315.45

-0.82871

三阶

318.086

315.53

-0.80356

四阶

351.569

346.48

-1.44751

五阶

351.569

346.56

-1.42476

六阶

442.451

434.74

-1.74279

将模拟的结果与参考值进行对比,误差均在3%以内,满足工程需求,所以结果是合理的。

参考值来源:R. J. Blevins, Formula for Natural Frequency and Mode Shape,VanNostrand Reinhold Company Inc., 1979, Table 11-2, Case4, pg. 247.

 

编辑:唐建波(欢迎交流qq2208062086)。


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