简单轴的模态分析

简单轴的模态分析

一根轴，半径r=0.03m，长s=1m，密度p=7800kg/m3，弹性模量E=2e11，两端简支。

(1)理论计算公式为：f = ( n^2 / s^2 ) * ( pi / 2 ) * sqrt ( E * I / ( p * A ) ) n=1,2,3,...

^表示平方，sqrt表示开方，pi是圆周率，A＝pi*r^2为圆截面的面积，

I=pi*D^4/64为圆截面的惯性矩, D=2*r为直径

(2)计算前三阶结果为119.311 HZ，477.242 HZ，1073.795 HZ。

ANSYS WORKBENCH 12.1求解（很可能有不准确的地方，逐渐修正）

(一)思路：通过二维线模拟轴，线有圆形截面，半径0.03m

1.DesignModeler中的造型

1)创建两构造点(construction point)，定义点的坐标。

2)通过两点创建线。

3)创建截面。

4)在线体上应用所创建的截面。

5)显示带有截面的线体。

2.Model中进行模态分析。注意可以导入到Model中的体的类型，这里要包含Line body。

1)对两端点创建简支(simply support)约束

2)求解结果在solution中。前三阶的固有频率为118.33,467.19,1029.7。最后一阶与理论计

算值误差较大。

(二)思路：直接创建三维的轴。

1)对两端面创建远距离移动(Remote Displacement)约束。两面的约束设置如下：

2)求解结果在solution中。前三阶的固有频率为118.68,473.57,1061.5。与理论计算值接近。