原文地址:基于ANSYS WORKBENCH的有預應力的模態分析作者:宋博士的博客

本篇文章舉一個在WB中進行有預應力的模態分析的例子。該例子來自于《ANSYS機械工程應用精華50例》(第3版),原書是在在經典界面中做的,而且有解析解可以對照。

本文則用WB進行操作,問題如下。

【問題】一根兩端被固定的張緊的弦,已知其長度為1米,橫截面積為10(-6)平方米,密度為7800kg/m3,張緊力為2000N,計算其固有頻率。

為解決這個問題,在WB中操作如下。

1. 創建一個帶預應力的模態分析系統

2.編輯材料屬性

雙擊Engineering Data,編輯材料屬性

3.創建幾何模型

雙擊Geometry,進入DM,設置長度的單位是米。

創建一個草圖,該草圖是一根直線,長1米。

根據該草圖得到線體

結果如下

創建截面。矩形截面,保證橫截面積與題目一致。

將該截面賦給上述線體作為其截面屬性

退出DM,然后雙擊model進入到mechanical中。

下面的分析在(1)中進行。

4.進行靜力學分析

劃分網格。將直線劃分為20等份。

設置直線沒有Z方向的位移

設置左端點沒有X,Y方向的位移

設置右端點沒有Y方向的位移

給右端點施加水平向右的2000N的力。

求解靜力學問題,查看變形

可見,弦被拉伸了10mm。

查看拉伸應力

所有點有同樣的拉伸應力,為2000MPa,這是一個較大的數據。

靜力學分析完畢。樹形圖如下圖,下面的分析在(2)中進行。

5.進行模態分析

設置分析前10階模態

開始計算,計算完畢查看固有頻率

可見,第一階模態沒有意義。從第二階模態開始,前5階模態與理論一致。后面則開始出現偏差。用經典界面計算也會有類似的問題。