一块简支正交各向异性板的振动模态分析

1、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）10m11I11Ei=500MPa B-750MP&16m

2、l|ii=0.25112-0.3711 |GMSOMPa1 |1111p=750kgAns A=5cm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 MenuPreferenee单击 Structure单击 OK 第2步：定义单元类型Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/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

3、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 MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models 。 出 现 Define Material Model Behavior 对 话框 ,在右 侧StructuralLi nearElasticorthotropic,指定材料的弹性模量和泊松系 数，StructuralDensity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 MenuPreprocessorMeshingMeshTool出现 MeshTool对

4、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MeshVolumes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 MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis ， 将出现 New Analysis 对话框 ,选择 Modal 单击 OK。选取 Main MenuSolution Analysis TypeAnalysis Options ， 将出 现 Moda

5、l 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 MenuSolutionDefineloadsApplyStructuralDisplacement,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

6、DOF,UX,UY,UZ）相应的约束，单击apply或OK即第 7 步： 进行求解计算 选取菜单途径 Main MenuSolutionSolveCurrent 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 MenuGeneral PostprocResults 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 MenuGeneral PostprocRead resultsfirst Se然后执行：1.Main MenuG

7、eneral PostprocPlot ResultsDeformed Shap，e 在 弹出对话框中选择“ Def+undefe edge或执行PlotCtrlsAnimatemode 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 MenuGeneral PostprocRead resultsNext 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 SPROBLEM DIMENSIONALITY3-DDEGREES OF FREEDOMUX UY UZ ROT

8、X ROTY ROTZANALYSIS TYPE MODALEXTRACTION METHODBLOCK LANCZOSEQUATION SOLVER OPTIONSPARSENUMBER OF MODES TO EXTRACT10GLOBALLY ASSEMBLED MATRIX SYMMETRICNUMBER OF MODES TO EXPAND 10ELEMENT RESULTS CALCULATION OFFL O A D S T E P O P T I O N SLOAD STEP NUMBER 1PRINT OUTPUT CONTROLSNO PRINTOUTDATABASE OU

9、TPUT CONTROLSALLDATA WRITTEN* INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE *SET TIME/FREQLOAD STEPSUBSTEP CUMULATIVE10.9457511121.647812232.693513342.947114453.767915564.097216674.984917785.876318896.249019910 6.54691 1010各阶模态:STEP=1SUB =1FREQ=.945746DMX =.042165JUL 1 201213:52:131DISPLACEMENTSTEP=1SUB =2FREQ=1.648DMX =.042168ANJUL 1 201213:54:07JUL 1 201213:58:13STEP=1SUB =4FREQ=2.947DMX =.0421731DISPLACEMENTANSTEP=1SUB =3FREQ=2.693DMX =.042173JUL 1 201213:54:431 DISPLACEMENTANSTEP=1SUB =5FREQ=3.768DMX =.042183J