约束模态分析工况求解

下面创建风电叶片在约束状态下的前三阶模态情况，再查看复合材料风电叶片的振动模态情况。

（1）创建复合材料风电叶片约束模态分析解算方案

1）在【仿真导航器】窗口分级树中右击【wind tur bineblade_sim1.sim】节点，从弹出的快捷菜单中选择【新建解算方案】命令，弹出【解算方案】对话框，如图14-44所示。默认【解算方案类型】为【SOL 103 Real Eigenvalues】，单击【确定】按钮，注意到仿真导航器窗口的分级树中出现了相应的数据节点。

2）在弹出的【解算步骤】对话框中，如图14-45所示，单击【Lanczos数据】右侧的【编辑】按钮，弹出图14-46所示的【Real Eigenvalue-Lanczos1】对话框，在【所需模态数】中输入【3】，单击【确定】按钮，完成求解特征值参数的设置。

3）在【仿真导航器】窗口分级树中，将【载荷容器】及【仿真对象】下的所有节点拖曳至激活的【Solution 2】节点中，使之处于被激活的状态，如图14-47所示。

图14-44 【解算方案】对话框

图14-45 【解算步骤】对话框

图14-46 【Real Eigenvalue-Lanczos 1】对话框

图14-47 拖曳节点

4）右击【Solution 2】节点，从弹出的快捷菜单中选择【求解】命令，弹出【求解】对话框，单击【确定】按钮，系统开始求解，稍等完成分析作业，如图14-48所示，然后关闭各个信息窗口，双击出现的【结果】节点，进入后处理分析环境，如图14-49所示。

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图14-48 分析作业监视器

图14-49 进入后处理分析环境

5）从解算结果中可以得出，复合材料风电叶片在工作状态下的前3阶固有频谱分别为3.36Hz、3.43Hz、8.81Hz，可以分别单击各自模态下的【位移-节点的】来查看前3阶固有频率下的相应振型。第一阶频率为3.36Hz，第三阶频率为8.81Hz，所对应的振型分别如图14-50和图14-51所示，分别表现为叶片尾部受到激励后，在空间所产生的偏摆运动。

图14-50 第一阶频率3.368Hz对应的模态振型

图14-51 第三阶频率8.805Hz对应的模态振型

6）单击工具栏中的【播放】按钮和【动画】按钮，可以查看叶片在受约束状态下前3阶模态振动的位移变形演示过程。在【动画】选项中切换为【迭代】，单击【播放】按钮，即可清楚地观察到第1阶到第4阶模态振型的动态转换过程，单击【停止】按钮，退出动画演示。

提示

动画是观看和分析模态振型的最好方法，通过动画可以从立体上判断各阶固有频率下振型的形态（拉伸、弯曲和扭转及其组合等）、结构最为薄弱的区域和所在部位。当然，读者也可以通过模态分析查看层合板在共振时的相关分析结果，在此不再赘述。

7）单击工具栏中【保存】按钮，保存相关的分析数据，并单击【返回到模型】按钮，退出【后处理】显示模式，完成此次计算任务的操作。

上述实例模型源文件和相应输出结果请参考随书光盘Book_CD\Part\Part_CAE_finish\Ch14_Composite Material文件夹中的相关文件，操作过程的演示请参考视频文件Book_CD\AVI\Ch14_Composite Material.AVI。