ANSYSWorkbench平台车辆结构模态分析

时间：2023-08-22 理论教育版权反馈

【摘要】：在ANSYS Workbench平台上进行模态分析的操作与静力学分析的操作步骤相似：①建立一个工程项目；②修改材料数据；③建立/导入几何模型；④建立有限元模型，包括划分网格、施加载荷；⑤进行求解；⑥查看分析结果。定义了这一选项后，就可以在ANSYS Workbench中建立梁的概念模型。图6-10 建立几何模型模型建立完毕后单击对话框右上角的，关闭ANSYS Workbench的Design Modeler对话框。

在ANSYS Workbench平台上进行模态分析的操作与静力学分析的操作步骤相似：①建立一个工程项目；②修改材料数据；③建立/导入几何模型；④建立有限元模型，包括划分网格、施加载荷；⑤进行求解；⑥查看分析结果。

1.建立一个模态分析项目

首先启动ANSYS Workbench，如图6-4所示，将项目另存，保存成项目名为Modal_ex-ample的工作项目。在工具箱将Modal（ANSYS）工具拖拉到项目规划区，如图6-4所示。

图6-4 建立名为Modal_example的工作项目

2.定义材料属性

双击A2—Engineering Data，输入材料数据名称为steel，如图6-5所示。

单击工具栏Linear Elastic左侧的符号“+”，在展开项中单击选择Isotropic Elasticity，将其拖拉到新建立的材料名称steel上，在steel的属性栏输入材料弹性模量为2.068E11Pa，泊松比为0.3，如图6-6所示。

图6-5 定义材料名称

图6-6 输入材料的弹性模量和泊松比

进行模态分析还需要输入材料的质量特性，单击工具栏上的Physical Properties左侧的符号“+”，在展开项中单击选择Density，将其拖拉到新建立的材料名称steel上，设置材料密度为7830kg/m³，如图6-7所示。

图6-7 输入材料密度

单击工具栏上的按钮，返回ANSYS Workbench主界面，如图6-4所示。

3.建立几何模型

对于图6-3所示的悬臂梁，可以用一条直线代替它的几何模型，然后定义它的截面积。

用鼠标左键单击A3—Geometry，然后单击鼠标右键，在弹出菜单选择Properties，勾选Line Bodies右侧的复选框，如图6-8所示，然后单击对话框右上角的，关闭对话框。定义了这一选项后，就可以在ANSYS Workbench中建立梁的概念模型。

用鼠标左键双击A3—Geometry，启动ANSYS Workbench的Design Modeler，首先弹出单位设置对话框，如图6-9所示。

图6-8 定义几何模型属性

图6-9 设置几何模型建立的单位制

单击OK按钮，下面开始建立几何模型。

关于梁的概念模型在前面章节中已经有过详细介绍，这里不再赘述。梁的长度为1000mm，截面为正方形，边长为10mm，模型建立完成后如图6-10所示。

图6-10 建立几何模型

模型建立完毕后单击对话框右上角的，关闭ANSYS Workbench的Design Modeler对话框。

4.建立有限元模型

（1）定义网格尺寸

双击A4—Model，启动ANSYS Workbench Mechanical。用鼠标右键单击模型树中的Mesh，在弹出菜单选择Insert﹥Sizing，单击工具栏上的拾取工具按钮，选择几何图形区的直线，然后单击详细栏中的Apply按钮，并按照如图6-11所示进行设置。将直线分为10份，Type设置为Number of Divisions，Number of Divisions设置为10。