Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Задаем свойства материалов и определяемся с типом элементов.

ГАРМОНИЧЕСКАЯ ВИБРАЦИЯ

Цель работы: подвергнуть конструкцию, состоящую из пластины гармоническому анализу и получить: резонансную частоту и форму колебаний на резонансной частоте.

Тип анализа	Структурный
Тип используемого конечного элемента	Оболочка (Shell)
Тип граничных условий	Жесткое защемление боковой грани и равномерно распределенная нагрузка
Возможности	Получение: резонансной частоты и формы колебаний на резонансной частоте.

Порядок выполнения работы:

Задаем рабочее имя задачи:

UTILITI MENU => FILE => CHANGE JOBNAME … задаем переменной FILNAM свое значение латинскими буквами вместо указанного FILE, при этом изменяется имя проекта (группы файлов).

1. Выполняем следующую последовательность действий:

M.M. => PREFERENCES… => STRUCTURAL => OK. Таким образом, фильтруется все меню под структурный расчет.

Задаем свойства материалов и определяемся с типом элементов.

Выбираем тип элементов:

M.M. => PREPROCESSSOR => ELEMENT TYPE => ADD/EDIT/DELETE => ADD… => STRUCTURAL SHELL ELASTUC 4 NODE 63 => OK => CLOSE. Сначала определяем толщины используемых пластин, для этого: M.M. => PREPROCESSOR => REAL CONSTANTS => ADD/EDIT/DELETE => ADD => ОК и в пункте SHELL THICKNESS AT NODE I TK(I) задаем толщину пластины равную 0,006 метрам => ОК. Далее задаём свойства материалов:

M.M. => PREPROCESSSOR => MATERIAL PROPS => MATERIAL MODELS. Затем, следуя цифрам на рис. 1, выполняем следующие действия:

А. Двойным нажатием мыши на указанные папки выполняем:

STRUCTURAL => LINEAR => ELASTIC => ISOTROPIC. В окне LINEAR ISOTROPIC PROPERTIES FOR MATERIAL NUMBER 1 задаем: модуль Юнга EX = 2е11 Па и коэффициент Пуассона PRXY = 0,27 => ОК.

Б. Аналогично раскройте DENSITY и в поле плотность DENS задайте 7800 кг/м³ => ОК => Material (вверху) =>Exit.

3. Строим деталь:

А. M.M. => PREPROCESSOR => MODELING – CREATE – => – AREAS – RECTANGLE => BY DIMENSIONS…, вводим координаты углов: X1 = -0.5, X2 = 0.5, Y1 = 0, Y2 = 1, нажимаем =>OK.

5. Назначаем пластине материал:

M.M. => PREPROCESSOR =>– ATTRIBUTES – DEFINE => ALL AREAS… PICKED AREAS+; нажимаем на рисунок пластины и нажимаем ОК, в появившемся окне выставляем: MAT = 1, REAL = 1, TYPE = 1SHELL63, ESYS = 0 и нажимаем ОК.

6. Разбиваем пластину на конечные элементы:

M.M. => PREPROCESSOR => – MESHING – SIZE CNTRLS => – MANUAL SIZE – – GLOBAL – SIZE…., переменной SIZE присваиваем значение 0.1 (минимальный размер конечного элемента), потом нажимаем ОК, затем:

M.M. => PREPROCESSOR => – MESHING – MESH => – AREAS – FREE+ => PICK ALL (внизу окна).

7. Проводим расчет гармонической вибрации:

А. Назначаем тип анализа – гармонический: M.M. => SOLUTION => ANALYSIS TYPE – NEW ANALISIS… => HARMONIC =>OK.

Б. Закрепляем конструкцию по длинной стороне: MM=>SOLUTION=>LOADS=>APPLY=>DISPLACEMENT=> ON LINES… и выбираем курсором закрепляемую линию, нажимаем ОК и в появившемся окне выбираем ALL DOF, то есть по всем осям начальные перемещения равны нулю, и нажимаем ОК.

В. Прикладываем к конструкции внешнее акустическое гармоническое давление:

M.M. => SOLUTION => LOADS=>APPLY => PRESSURE => ON AREAS, выделяем указанную поверхность (пластину), нажимаем ОК, и в окне переменной VALUE задаем значение распределенного давления равного 1000 Н/м².

Г. Проводим расчет:

M.M. => SOLUTION => – LOAD STEP OPTS – TIME/FREQUENC => FREQ AND SUBSTPS… и выставляем значения: HARFRQ = 4…12 – интервал частот в окнах, а NSUBST = 50 – количество шагов, STEPPED (проход шагами по частоте). Нажимаем ОК. Затем нажимаем MAIN MENU => SOLUTION => CURRRENT LS => OK.

6. Просматриваем результаты расчета:

А. Выбираем узел, для которого строим график перемещений в зависимости от частоты нагрузки:

M.M. => TIMEHIST POSTPRO => DEFINE VARIABLES …, то есть, определяем узел, с которого будут считываться значения перемещений. Нажимаем на кнопку ADD… и выбираем NODAL DOF RESULT, нажимаем ОК. Выбираем узел, подтверждаем выбор нажатием ОК. В появившемся окне выставляем: NVAR (номер переменной) равный 2, DATA ITEM равный DOF SOLUTION и TRANSLATION UZ (все результаты по оси Z) соответственно, нажимаем ОК потом CLOSE.

Б. Строим график:

M.M. => TIMEHIST POSTPRO => GRAPH VARIABLES… и в окне наберем: NVAR1 присвоим значение 2 и нажимаем ОК. В результате этого получаем график значений перемещений в зависимости от частот в определенных ранее узлах. Первый резонанс (всплеск значений перемещений) наблюдается для частоты равной 5,28 Гц.

В. Получаем, резонансную частоту равную 5,28 Гц, смотрим форму колебаний конструкции при данной частоте:

M.M. => GENERAL POSTPROC => – READ RESULTS – BY TIME/FREQ…, в появившемся окне выставляем все как изображено на рис. 2 и нажимаем ОК. После этого: M.M. => GENERAL POSTPROC => PLOT RESULTS => – CONTOUR PLOT – NODAL SOLU… и в появившемся окне переменной PLNSOL присваиваем значения DOF COLUTION, TRANSLATION USUM => ОК (получаем перемещения конструкции на резонансной частоте).

Содержание отчета: краткие теоретические сведения, подробное описание всех шагов расчета с помощью ANSYS при расчете гармонической вибрации, рисунки воздействия вибрации на деталь с параметрами перемещения и ускорения на заданном интервале частот, форма колебаний на резонансной частоте. Выводы.

В случае ошибки можно заново ввести результаты в U.M-File-Resume from…

№ по списку	Размеры пластины [м]	Характеристики материала пластины	Внешнее акустическое давление [Па]
По оси X	По оси Y	EX - модуль Юнга [Н/м²]	PRXY- коэффициент Пуассона	DENS – плотность [кг/м³]
	0.1	0.15	2e+11	0.32
	0.12	0.15	2e+11	0.32
	0.15	0.17	2e+11	0.32
	0.17	0.2	2e+11	0.32
	0.2	0.23	2e+11	0.32
	0.1	0.15	1.9e+10	0.4
	0.12	0.15	1.9e+10	0.4
	0.15	0.17	1.9e+10	0.4
	0.17	0.2	1.9e+10	0.4
	0.2	0.23	1.9e+10	0.4
	0.11	0.15	7e+10	0.3
	0.13	0.15	7e+10	0.3
	0.16	0.17	7e+10	0.3
	0.18	0.2	7e+10	0.3
	0.21	0.23	7e+10	0.3
	0.11	0.15	2e+11	0.32
	0.13	0.15	2e+11	0.32
	0.16	0.17	2e+11	0.32
	0.18	0.2	2e+11	0.32
	0.21	0.23	2e+11	0.32

Воспользуйтесь поиском по сайту: