ansys薄板分析

基于ANSYS和实验的悬臂薄板模态分析

摘要：运用ANSYS 软件对某悬臂薄板进行了模态分析，得到了悬臂薄板的前10阶固有频率和振型，确定了悬臂薄板的振动特性，模态分析提供了研究各种实际结构振动的一条有效途径，从而为以后应用过程中提供了依据。

关键词：Ansys模态分析悬臂薄板振型

悬臂薄板的固有特性，在一定程度上可以模拟和反应航空发动机叶片的固有特性。因而，研究悬臂薄板的固有特性在航空领域具有很重大的意义。鉴于发动机叶片的振动疲劳故障的不断出现，发动机叶片的振动问题越来越得到研究学者的关注。叶片是航空发动机的重要零、部件之一，其工作可靠性直接影响发动机的正常运行和飞行安全。在一般情况下，叶片属于无限寿命设计的零件，即在发动机全寿命期间，叶片不会因为到寿而损坏。但是在航空发动机的工作过程中，叶片起着气体热能、压力能与气体动能相互转化媒介的作用。鉴于此特殊功能的关系，叶片的承载情况十分复杂，工作条件十分恶劣。其承受较高的离心力、气动力、振动应力、温度应力和介质等的综合作用

[1]。因此，对悬臂薄板的研究在航空领域具有重大的意义。

1 悬臂薄板有限元分析

在SOLID单元分析中，分别建立体模型、面模型，以便分析不同的网格划分方式对结果的影响；在SHELL单元

基于ANSYS和实验的悬臂薄板模态分析

摘要：运用ANSYS 软件对某悬臂薄板进行了模态分析，得到了悬臂薄板的前10阶固有频率和振型，确定了悬臂薄板的振动特性，模态分析提供了研究各种实际结构振动的一条有效途径，从而为以后应用过程中提供了依据。

关键词：Ansys模态分析悬臂薄板振型

悬臂薄板的固有特性，在一定程度上可以模拟和反应航空发动机叶片的固有特性。因而，研究悬臂薄板的固有特性在航空领域具有很重大的意义。鉴于发动机叶片的振动疲劳故障的不断出现，发动机叶片的振动问题越来越得到研究学者的关注。叶片是航空发动机的重要零、部件之一，其工作可靠性直接影响发动机的正常运行和飞行安全。在一般情况下，叶片属于无限寿命设计的零件，即在发动机全寿命期间，叶片不会因为到寿而损坏。但是在航空发动机的工作过程中，叶片起着气体热能、压力能与气体动能相互转化媒介的作用。鉴于此特殊功能的关系，叶片的承载情况十分复杂，工作条件十分恶劣。其承受较高的离心力、气动力、振动应力、温度应力和介质等的综合作用

[1]。因此，对悬臂薄板的研究在航空领域具有重大的意义。

1 悬臂薄板有限元分析

在SOLID单元分析中，分别建立体模型、面模型，以便分析不同的网格划分方式对结果的影响；在SHELL单元

一、 板壳弯曲理论简介 1. 板壳分类

按板面内特征尺寸与厚度之比划分：

当 L/h < (5~8) 时为厚板，应采用实体单元。

当 (5~8) < L/h < (80~100) 时为薄板，可选 2D 实体或壳单元 当 L/h > (80~100) 时为薄膜，可采用薄膜单元。 壳类结构按曲率半径与壳厚度之比划分：

当 R/h >= 20 时为薄壳结构，可选择薄壳单元。 当 6 < R/h < 20 时为中厚壳结构，选择中厚壳单元。 当 R/h <= 6 时为厚壳结构。

上述各式中 h 为板壳厚度， L 为平板面内特征尺度，R 为壳体中面的曲率半径。 2. 薄板理论的基本假定

薄板所受外力有如下三种情况：

① 外力为作用于中面内的面内荷载。弹性力学平面应力问题。 ② 外力为垂直于中面的侧向荷载。薄板弯曲问题。 ③ 面内荷载与侧向荷载共同作用。

所谓薄板理论即板的厚度远小于中面的最小尺寸，而挠度又远小于板厚的情况，也称为古典薄板理论。

薄板通常采用 Kirchhoff-Love 基本假定：

① 平行于板中面的各层互不挤压，即 σz = 0。

② 直法线假定：该假定

连 杆 有 限 元 分 析 报 告

姓名：庞志远 班级：加工10-2班学号：1007070213

一、建立模型

如图所示连杆结构，连杆厚度1.5cm，过渡圆角0.25cm，材料属性为弹性模量E=2.0e5（Mpa）,泊松比0.3，按连杆左端孔径向固定，右端孔受10（Mpa）压力作用，试分析连杆的变形和应力，并指出最大应力的大小及其位置。

活塞销 C 曲柄销 45451.8 0.3 1.6 0.5 1.2 oo 中间连接点 0.4 0.3 0.5 0.2 2.5 3.24.0 4.76.5 C

0.9 连杆几何模型（单位cm）

二、定义单元类型

2.1定义单元类型 95号

2.2定义材料属性 弹性模量E=200Gpa和泊松比u=0.3 2.3建立平面模型

（1） 划分单元网格

（2） 通过拉伸得到实体模型 连杆厚度为15mm

(6)施加载荷 连杆左端径向固定，右端下半圆面沿径向施加10Mpa的载荷

三、分析求解

(1) 变形量

（2）位移云图

（3）应力云图

四、结果分析：

根据位移云图可知，红色地方的变形量最大，最大变形量为 0.176963mm

根据

ansys压电分析

压电效应分析是一种结构－电场耦合分析。当给石英和陶瓷等压电材料加电压时，它们会产生位移，反之若使之振动，则会产生电压。压力传感器就是压电效应的一种典型的应用。压电分析

（ANSYS/Multiphysics或ANSYS /Mechanical软件包提供这种分析）类型可以是静力、模态、预应力模态、谐波、预应力谐波和瞬态分析。

压电分析只能用下列单元类型之一：

PLANE13, KEYOPT(1)=7，耦合场四边形实体单元 SOLID5, KEYOPT(1)=0或3，耦合场六面体单元 SOLID98, KEYOPT(1)=0或3，耦合场四面体单元

KEYOPT选项激活压电自由度：位移和电压。对于SOLID5和SOLID98，KEYOPT(1)=3仅激活压电选项。

注意：如果模型中激活了至少一个带有压电自由度（位移和VOLT）的单元，则需要用到VOLT自由度的所有单元必须是上面三种压电单元其中之一。而且，所有的这些单元均需激活压电自由度。如果不希望在这些单元中存在压电效应，则需给材料定义非常小的压电特性。

压电KEYOPT用NLGEOM，SSTIF，PSTRES命令可用大挠度和应力刚化作用（参见《ANSYS Commands R

ansys压电分析

压电效应分析是一种结构－电场耦合分析。当给石英和陶瓷等压电材料加电压时，它们会产生位移，反之若使之振动，则会产生电压。压力传感器就是压电效应的一种典型的应用。压电分析

（ANSYS/Multiphysics或ANSYS /Mechanical软件包提供这种分析）类型可以是静力、模态、预应力模态、谐波、预应力谐波和瞬态分析。

压电分析只能用下列单元类型之一：

PLANE13, KEYOPT(1)=7，耦合场四边形实体单元 SOLID5, KEYOPT(1)=0或3，耦合场六面体单元 SOLID98, KEYOPT(1)=0或3，耦合场四面体单元

KEYOPT选项激活压电自由度：位移和电压。对于SOLID5和SOLID98，KEYOPT(1)=3仅激活压电选项。

注意：如果模型中激活了至少一个带有压电自由度（位移和VOLT）的单元，则需要用到VOLT自由度的所有单元必须是上面三种压电单元其中之一。而且，所有的这些单元均需激活压电自由度。如果不希望在这些单元中存在压电效应，则需给材料定义非常小的压电特性。

压电KEYOPT用NLGEOM，SSTIF，PSTRES命令可用大挠度和应力刚化作用（参见《ANSYS Commands R

用有限元的方法模拟滑动摩擦磨损

摘要

磨损往往是影响产品寿命的一个主要因素。因此磨损预测就成为工程的一个重要部分。这篇论文介绍了用有限元软件ANSYS来模拟磨损的方法。用线性磨损定律和欧拉解析积分提出了一个模型化的模拟程序。然而， 还要考虑保证模型的正确性和数学方法的收敛性。分别用实验和有限元的方法分析了球形pin-on –disk系统在没有润滑条件下的接触问题，使用了Lim 和Ashby磨损图来区分磨损机理。在给定几何尺寸和载荷的条件下，可以用有限元的方法模拟磨损，得到磨损率对滑动距离的对应关系。有限元软件ANSYS非常适合解决接触问题和磨损模拟。实际磨损率的分布范围在±40-60%的界限内会导致磨损模拟结果相当大的偏离。因此这些结果必须在一个相对的值上进行估测，从而比较不同的设计。 关键词：磨损模拟；FEA；磨损试验；接触温度 1． 绪论

摩擦副之间最可靠的摩擦学行为的知识可以通过做磨损实验来获得。然而，当特别是设计改变时需要在日常的内部程序基础上进行迅速的估测。已经进行了大量的研究工作来帮助设计者实现这一步。

已经证实一个给定系统滑动磨损的主要参数是接触载荷和相对滑动速度。速度由机构运动来决定。系统载荷怎么影响接触应力是很复杂

ANSYS动力学分析指南(连载一)

发表时间：2007-7-25 作者: 安世亚太 关键字: ANSYS 动力学分析 安世亚太 模态分析

第一章模态分析

§1.1模态分析的定义 及其应用

模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是 承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、 谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析 过程。

ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的 模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。

ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定 义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、 缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和 QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。

§1.2模态分析中用到的命令

模态

ansys压电分析

压电效应分析是一种结构－电场耦合分析。当给石英和陶瓷等压电材料加电压时，它们会产生位移，反之若使之振动，则会产生电压。压力传感器就是压电效应的一种典型的应用。压电分析

（ANSYS/Multiphysics或ANSYS /Mechanical软件包提供这种分析）类型可以是静力、模态、预应力模态、谐波、预应力谐波和瞬态分析。

压电分析只能用下列单元类型之一：

PLANE13, KEYOPT(1)=7，耦合场四边形实体单元 SOLID5, KEYOPT(1)=0或3，耦合场六面体单元 SOLID98, KEYOPT(1)=0或3，耦合场四面体单元

KEYOPT选项激活压电自由度：位移和电压。对于SOLID5和SOLID98，KEYOPT(1)=3仅激活压电选项。

注意：如果模型中激活了至少一个带有压电自由度（位移和VOLT）的单元，则需要用到VOLT自由度的所有单元必须是上面三种压电单元其中之一。而且，所有的这些单元均需激活压电自由度。如果不希望在这些单元中存在压电效应，则需给材料定义非常小的压电特性。

压电KEYOPT用NLGEOM，SSTIF，PSTRES命令可用大挠度和应力刚化作用（参见《ANSYS Commands R

ANSYS热分析指南

目 录

第一章 简介……………………………………………………………………….1

一、热分析的目的…………………………………………………………1 二、ANSYS的热分析………………………………………………………1 三、ANSYS热分析分类……………………………………………………1 四、 耦合分析…………………………………………………………….1 第二章 基础知识…………………………………………………………………2

一、 符号与单位………………………………………………………….2 二、 传热学经典理论回顾………………………………………………2 三、 热传递的方式………………………………………………………3 四、 稳态传热……………………………………………………………3 五、 瞬态传热……………………………………………………………4 六、 线性与非线性………………………………………………………4 七、 边界条件、初始条件…………………………………………………4 八、 热分析误差估计……………………………………………………4 第三章 稳态传热分析……………………………………………………………5

一、 稳态传热的定义………