盛水容器的湿模态分析(ANSYS Workbench 14.5)
新版14.5里的湿模态分析
从ANSYS 14.5开始，ACT的应用成了一大亮点，其中Acoustic Extension更是方便了湿模态分析，免去了以往版本里面需要插命令求解的不便。下面举例说明，做得不到的地方欢迎斧正，欢迎交流心得~~~
为了比较相同模型在空和盛水状态下的模态分析结果的差异，如下图设置，只不过在普通模态分析里面Suppress掉水的模型，湿模态分析保留：
容器采用面体表示，分网后为壳单元。固定容器的底面，得到前六阶模态如下：
下面就来做盛水容器的湿模态分析：
包含水的分网模型
定义Acoustic Body，包括定义密度和水中的声速，耦合方式等：
标识流固耦合面，注意仅选择Acoustic Body上的耦合面：
定义自由液面：
定义重力加速度，这是做Sloshing Analysis所必需的：
湿模态求解结果如下：
注意一下求解所用到的单元类型：
水位控制阀疏水管道振动分析及防止策略
水位控制阀疏水管道振动分析及防止策略 章劲淞 （湖南华电长沙发电有限公司，长沙410000） 摘要：依据直流锅炉启动系统运行特点，结合管道振动原理和现场实际情况，找出诱发361阀疏水管道振动的原因，提出了消除振动的有效措施。 关键词：直流锅炉；水位控制阀；管道；振动 Analysis on vibration of drain pipe of water level valve and prevention measures ZHANG Jin-song (Changsha Power Station CO.,LTD.of Hunan CHD，Changsha，410000，China) Abstract：According to operating features of the once-through boiler start-up system，combining with the pipe vibration principle and the site practical situation,the reasons causing vibration of drain pipe of water level valve were found out; and effective measures to eliminate the vibration were proposed. Keywords: once-through boiler; water level valve；pipeline；vibration. 1.问题的提出 某电厂2×600 MW机组锅炉由东方锅炉厂引进日本巴布科克-日立公司（BHK）技术制造的DG1900/25.4MPa-Ⅱ1型超临界参数变压直流本生锅炉，出于锅炉的快速启动和低负荷运行的需要，确保过热器呈干态运行，设置了锅炉启动旁路系统。内置式启动系统主要由启动分离器(由汽水分离器和储水罐组成)、大气式扩容器及水位控制阀(361阀)等组成(见图1)。361阀为内置式启动系统中控制汽水分离器储水罐水位的关键部件，该阀疏水管道在运行中经常会出现强烈振动，严重时其通往锅炉定排的穿墙管可将墙体振坏。本文就该电厂内置式启动系统运行中出现的361阀疏水管道振动问题进行具体分析，并提出防止策略。 2.管路振动时段和振动位置 机组启动和负荷小于35% 锅炉最大连续蒸发量(BMCR)时，启动分离器以湿态方式运行，进入分离器的工质经汽水分离器扩容后，分离出来的水进入储水罐，后经361阀排向锅炉疏水扩容器或凝汽器；分离出来的饱和蒸汽进入过热器。随着锅炉负荷增加，工质干度增加，储水罐中的水位逐渐下降，当负荷大于35%BMCR，361阀不再因储水罐水位高而打开，分离器由湿态运行转变为干态运行而完成启动过程。根据生产现场情况，361阀疏水管路振动强烈的时段主要集中在投入运行初期和361阀开度大幅波动期间；振动强烈的位置集中在疏水至锅炉定排管路。 3.管道振动原因分析 3.1疏水管道设计不当 （1）从图2中可以看出，361阀至定排疏水管道段较长(两侧共约80m)，管道空间布局呈∏形布置，普遍采用单拉杆刚性吊架悬挂，使得整个管系刚度不够，自由度偏大，管道的自振频率较低，在低频激振条件下，管道易因共振而引发较大的振动[1]。 （2）从图2中可以看出，361阀布置在汽机侧0.5m高的位置，出于现场管道安装布局的需要，361阀至定排扩容器疏水管道大部分布置在5.5-6.0m层，更有361阀至定排扩容器疏水总管通往锅炉侧的管道布置在7.5m层。当往定排扩容器疏水时，水流会在361阀后管道内形成一个急速转向，产生很大的冲击力，特别是在疏水初期，这种冲击力更大，进而诱发361阀至定排扩容器疏水管道的振动。
ANSYS高速旋转轮盘模态分析全面讲解
全面讲解ANSYS高速旋转轮盘模态分析讲解 高速旋转轮盘模态分析 在进行高速旋转机械的转子系统动力设计时，需要对转动部件进行模态分析，求解出其固有频率和相应的模态振型。通过合理的设计使其工作转速尽量远离转子系统的固有频率。而对于高速部件，工作时由于受到离心力的影响，其固有频率跟静止时相比会有一定的变化。为此 ，在进行模态分析时需要考虑离心力的影响。我通过该例子学习到了如何用ANSYS进行有预应力的结构的模态分析。 一．例子描述 本例子是对某高速旋转轮盘进行考虑离心载荷引起的预应力的模态分析，求解出该轮盘的 前10阶固有频率及其对应的模态振型。轮盘截面形状如图1所示，该轮盘安装在某转轴上以120 00转/分的速度高速旋转。相关参数为：弹性模量EX＝2.1E5Mpa，泊松比PRXY＝0.3，密度DE NS＝7.8E-9T/mm3。 图1、轮盘截面图 1-5关键点坐标： 1(-10, 150, 0) 2(-10, 140, 0) 3(-3, 140, 0) 4(-4, 55, 0)
5(-15, 40, 0) L=15 RS=5 二．A nsys求解的具体步骤 1.启动ansys，定义工作名、工作标题 ①定义工作名：Example of dynamic ②工作标题：dynamic analysis of a disc 2、选择单元类型 本例将选用六面体结构实体单元来分析，但在建模过程中需要使用四边形平面单元，所有需要定义两种单元类型：PLANE42和SOLID45，设置完成后，如图2，在Element Types (单元类型定义)对话框的列表框中将会列出刚定义的两种单元类型：PLANE42、 SOLID45， 图2、定义单元类型 3、设置材料属性 由于要进行的是考虑离心力引起的预应力作用下的轮盘的模态分析，材料的弹性模量EX 和密度DENS必须定义。 ①定义材料的弹性模量EX 弹性模量 EX＝2.1E5 泊松比 PRXY＝0.3 ②定义材料的密度DENS DENS =7.8E-9 4、建立实体模型 对于本实例的有限元模型，首先需要建立轮盘的截面几何模型，然后对其进行网格划分，最后通过截面的有限元网格扫描出整个轮盘的有限元模型。具体的操作过程如下。
ansys模态分析及详细过程
压电变换器的自振频率分析及详细过程 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提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等，大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。 ANSYS的模态分析是线形分析，任何非线性特性，例如塑性、接触单元等，即使被定义了也将被忽略。 2.模态分析操作过程 一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。 (1).建模 模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的，主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。 (2).施加载荷和求解 包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项，并进行固有频率的求解等。 指定分析类型，Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。 指定分析选项，Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options，选择MODOPT(模态提取方法〕，设置模态提取数量MXPAND. 定义主自由度，仅缩减法使用。 施加约束，Main Menu-Solution-Define Loads-Apply-Structural-Displacement。 求解，Main Menu-Solution-Solve-Current LS。 (3).扩展模态 如果要在POSTI中观察结果，必须先扩展模态，即将振型写入结果文件。过程包括重新进入求解器、激话扩展处理及其选项、指定载荷步选项、扩展处理等。 激活扩展处理及其选项，Main Menu-Solution-Load Step Opts-Expansionpass-Single Expand-Expand modes。 指定载荷步选项。 扩展处理，Main Menu-solution-Solve-Current LS。 注意:扩展模态可以如前述办法单独进行，也可以在施加载荷和求解阶段同时进行。本例即采用了后面的方法 (4).查看结果 模态分析的结果包括结构的频率、振型、相对应力和力等
水下航行器视景仿真系统的研究
第14卷第6期系统仿真学报 Vol. 14 No. 6 2002年6月JOURNAL OF SYSTEM SIMULATION June 2002 文章编号 唐凯褚彦军 西安 710072 基于软件平台MultiGen Creator和Vega开发出DIS 环境下水下航行器视景仿真系统 论述了基于Creator的实体建模方法 水下等海洋环境效果的生成方法 仿真结果表明并且满足系统仿真的实时性要求 水下航行器 视景仿真Ｖｅｇａ 中图分类号A Research on Visual Simulation System of Autonomous Underwater Vehicle SONG Zhi-ming, KANG Feng-ju, TANG Kai, GAO li-e, CHU Yan-jun Abstract: Based on software platform and besides, it satisfies the real time requirement of system simulation. Keywords: autonomous underwater vehicle; DIS; visual simulation; MultiGen Creator; Vega 1 引言 水下航行器将是未来战争的重要组成部分 对于缩短水下武器系统研制周期为了将基于多武器平台的水下作战仿真过程及作战环境直观地表现出来将各仿真节点所产生的信息数据实时转换为可被感受的场景动画和声响 评判和决策 近年来已取得大量研究成果尤其是基于先进的仿真软件平台MultiGen Creator和Vega ?a′? ±??????í???μí3μ?èíó2?t?????°?÷1??ü??ê?×÷ò?2?ê?2001-07-05 修回日期 国防重点实验室基金资助项目(编号 宋志明(1972-), 男, 内蒙古锡盟人, 博士, 研究方向为精确制导 虚拟作战视景仿真需要强有力的仿真支撑软件 如OpenGL3Dmax 等 其中MultiGen Creator是一套高逼真度 拥有强大的多边形建模大面积地形精确生成功能以及多种专业选项和插件 优化地生成实时三维(RT3D)数据库 完成视景仿真 极小的磁盘空间 Vega 是开发实时视觉和听觉仿真 它包括图形开发环境Lynx ò??μáD?à1?μ??a 在Vega的图形界面Lynx 中 设置了系统的初始化参数等之后 运动方式视点方式物体和视点的运动方式都有两种方式 路径设置可以在Lynx中直接进行 包括实时和非实时两种Vega提
基于ANSYS的机翼振动模态分析
机翼模型的振动模态分析 摘要：本文在ANSYS13.0平台上，采用有限元方法对机翼模态进行了建模和数值分析，为机翼翼型的设计和改进提供基础数据。 1.引言 高空长航时飞机近年来得到了世界的普遍重视。由于其对长航时性能的要求，这种飞机的机翼往往采用非常大的展弦比，且要求结构重量非常低。大展弦比和低重量的要求，往往使得这类结构受载时产生一系列气动弹性问题，这些问题构成飞行器设计和其它结构设计中的不利因素，解决气动弹性问题历来为飞机设计中的关键技术。颤振的发生与机翼结构的振动特性密切相关。通过对机翼模态的分析，可以获得机翼翼型在各阶频率下的模态，得出振动频率与应变之间的关系，从而可以改进设计，避免或减小机翼在使用过程中因为振动引起的变形。 同时，通过实践和实际应用，可以掌握有限元分析的方法和步骤，熟悉ANSYS有限元分析软件的建模和网格划分技巧和约束条件的确定，为以后进一步的学习和应用打下基础。 2.计算模型 一个简化的飞机机翼模型如图1所示，机翼的一端固定在机体上，另一端为悬空自由端，该机翼沿延翼方向为等厚度，有关的几何尺寸见图1。 图1.机翼模型简图 在分析过程采用直线段和样条曲线简化描述机翼的横截面形状，选取5个keypoint，A（0,0,0）为坐标原点，同时为翼型截面的尖点;B（0.05，0，0）为下表面轮廓截面直线上一点，同时是样条曲线BCDE的起点;D(0.0475,0.0125,0)为样曲线上一点。C(0.0575， 0.005,0)为样条曲线曲率最大点，样条曲线的顶点；点E(0.025,0.00625,0)与点A构成直线， 斜率为0.25。通过点A、B做直线和点B、C、D、E作样条曲线就构成了截面的形状，如图2。沿Z方向拉伸，就得到机翼的实体模型，如图1。
水力学答案
第一章 绪论 1-1．20℃的水2.5m 3 ，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+== 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -= )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ，y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑
y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ，长度20mm ，涂料的粘度μ=0.02Pa ．s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N ） [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==π N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7．两平行平板相距0.5mm ，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动， 求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律，得 dy du / τμ=
基于ABAQUS的波浪发电装置模态分析
基于ABAQUS的波浪发电装置模态分析 发表时间：2019-01-09T15:52:23.253Z 来源：《防护工程》2018年第29期作者：葛凯 [导读] 利用ABAQUS有限元分析软件自带的建模功能建立波浪发电装置数值模型 中建二局第三建筑工程有限公司北京 100070 摘要：利用ABAQUS有限元分析软件自带的建模功能建立波浪发电装置数值模型，对比分析该装置选用Q235结构钢和C50混凝土两种材料的前6阶模态和固有频率，为该装置在实体设计提供参考。 关键词：ABAQUS 模态分析有限元 0引言 近年来，随着经济全球化的发展、全球人口的增长及人类生活水平的整体提高,对于能源的需求越来越大, 常规能源的化石燃料不断被消耗,传统能源供应模式已面临危机,寻找、开发优质新能源成为人类社会实现可持续发展的必由之路。海洋波浪能作为一种清洁、可再生能源而备受各国的重视。越浪技术是利用水道将波浪引入高位水库形成水位差(水头)，利用水头直接驱动水轮发电机组发电。越浪技术包括收缩波道式、波龙、槽式，越浪技术优点是具有较好的输出稳定性、效率以及可靠性 [2]。越浪式波浪发电装置在海水中受到各种复杂波浪情况的作用，因此研究装置动力特性具有重要意义。模态分析是研究结构动力特性的一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域的应用。本文利用有限元分析软件ABAQUS，对越浪式波浪发电装置进行模态分析，并对该装置采用不同材料情况下的模态分析对比，得出该装置的前6阶振型和固有频率。 1 动力学有限元的基本原理 动力学的平衡方程中，m是结构的质量，是结构的加速度，u表示位移，I是结构的内力，F是结构内力，其中内力I有结构变形的运动（阻尼）组成。 以弹簧-质量振动的动力学问题为例，弹簧的内力为ku，则运动方程变为+ku-F=0.弹簧质量系统的固有频率为ω，则质量块被移动后再释放，它将以这个频率振动。如果按照此频率施加一个动态的外力，质量块位移的幅度就会大大增加，引发共振。因此在结构设计中应设法避开结构的固有频率和载荷频率过分接近，结构的固有频率可以通过结构在无载荷作用时的动态响应分析得到[3]。 2越浪式波浪发电装置有限元模型建立 使用ABAQUS自带的建模功能，定义越浪式波浪发电装置的各个部件，模型部件由越浪斜坡、用于支撑斜坡的前挡板、与前挡板组合成储水箱的后挡板、侧挡板、底板、用于安装发电机的出水管构成。模型尺寸为1.5m×0.5m×0.5m（长×宽×高）。 在三维建模过程中为提高模态分析的运算速度，对模型进行了必要的简化。在满足计算精度的前提下其简化设定为:(1)不考虑焊接对各部件的影响；(2)所有的倒角和过渡圆角都简化为直角。 3模态计算分析 3.1 对模型进行模态分析的主要步骤 1）建模。首先建立越浪式波浪发电装置的各部件有限元模型，然后定义各部件的材料属性，该装置采用 Q235结构钢，弹性模量为210GPa，密度为7850kg/m3,泊松比为0.3。 C50混凝土，弹性模量为3.45×104MPa，密度为2600kg/m3，泊松比为0.3。 材料属性定义之后将各部件装配，使各部件组合为一个越浪式波浪发电装置。 2）定义分析步。选择分析步的类型为线性摄动频率，定义该类型的分析步，选用计算方法为LANCZOS算法，设置分析步的其它参数。 3）施加边界条件。由于该装置的模态分析为自由模态分析，因此忽略外部荷载，越浪式波浪发电装置无约束。 4) 划分网格。对有限元模型按部件划分网格，采用为边布种，布种尺寸为0.01，网格单元类型采用C3D8R。 5）求解。新建作业，设置运算参数，提交作业求解。得到该装置的振型和固有频率。 3.2 模态计算结果 模态分析用于确定系统的振动特性，也就是结构的振型和固有频率。一般来说低阶振动对结构的影响较大，低阶振型决定结构的动态特性。在越浪式波浪发电装置工作过程中，与该装置发生共振的频率基本都是低频，因此不需要提取全部的振型图。使用ABAQUS有限元分析软件计算得出越浪式波浪发电装置的前6阶振型和固有频率如表1所示。 表1 不同材料的前6阶振型和固有频率 通过表1可知，该装置采用不同的材料振型基本相同，一阶模态振型的主要特征是装置的扭转；该装置二阶模态振型主要是横向弯曲；该装置三阶模态振型为装置的垂直弯曲；该装置的四阶模态振型为弯曲、扭转共同作用；该装置五阶模态振型主要是横向弯曲；六阶模态振型主要为该装置的垂直弯曲。越浪式波浪发电装置采用Q235结构钢作为组成材料时固有频率比采用C50混凝土作为组成材料时大，在低频波浪作用下发生共振的可能性低。采用这两种材料时该装置在前6阶具有相同的振型，可见材料种类对结构的振型没有影响。 结束语 本文利用ABAQUS软件，对越浪式波浪发电装置在自由状态下进行模态分析，得出该装置前6阶模态的固有频率。对该装置选用Q235结构钢和C50混凝土两种材料的固有频率和结构振型对比分析，该装置具有相同的振型，固有频率不同。通过以上研究为该装置的实体设
ANSYS模态分析实例
高速旋转轮盘模态分析 在进行高速旋转机械的转子系统动力设计时，需要对转动部件进行模态分析，求解出其固有频率和相应的模态振型。通过合理的设计使其工作转速尽量远离转子系统的固有频率。而对于高速部件，工作时由于受到离心力的影响，其固有频率跟静止时相比会有一定的变化。为此，在进行模态分析时需要考虑离心力的影响。通过该实验掌握如何用ANSYS进行有预应力的结构的模态分析。 一．问题描述 本实验是对某高速旋转轮盘进行考虑离心载荷引起的预应力的模态分析，求解出该轮盘的前5阶固有频率及其对应的模态振型。轮盘截面形状如图所示，该轮盘安装在某转轴上以12000转/分的速度高速旋转。相关参数为：弹性模量EX＝2.1E5Mpa，泊松比PRXY＝0.3， 密度DENS＝7.8E-9Tn/mm 3。 1-5关键点坐标： 1(-10, 150, 0) 2(-10, 140, 0) 3(-3, 140, 0) 4(-4, 55, 0) 5(-15, 40, 0) L=10+（学号×0.1） RS=5 二．分析具体步骤 1.定义工作名、工作标题、过滤参数 ①定义工作名：Utility menu > File > Jobname ②工作标题：Utility menu > File > Change Title（个人学号） 2.选择单元类型 本实验将选用六面体结构实体单元来分析，但在建模过程中需要使用四边形平面单元，所有需要定义两种单元类型：PLANE42和SOLID45，具体操作如下： Main Menu >Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete
①“ Structural Solid”→“ Quad 4node 42” →Apply（添加PLANE42为1号单元） ②“ Structural Solid”→“ Quad 8node 45” →ok（添加六面体单元SOLID45为2号单元） 在Element Types (单元类型定义)对话框的列表框中将会列出刚定义的两种单元类型：PLANE42、SOLID45，关闭Element Types (单元类型定义)对话框，完成单元类型的定义。 3.设置材料属性 由于要进行的是考虑离心力引起的预应力作用下的轮盘的模态分析，材料的弹性模量EX 和密度DENS必须定义。 ①定义材料的弹性模量EX Main Menu >Preprocessor > Material Props > Material Models> Structural > Linear > Elastic >Isotropic 弹性模量EX＝2.1E5 泊松比PRXY＝0.3 ②定义材料的密度DENS Main Menu >Preprocessor > Material Props > Material Models>density DENS =7.8E-9 4.实体建模 对于本实例的有限元模型，首先需要建立轮盘的截面几何模型，然后对其进行网格划分，最后通过截面的有限元网格扫描出整个轮盘的有限元模型。具体的操作过程如下。 ①创建关键点操作：Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Keypoints > In Active CS 列出各点坐标值Utility menu >List > Keypoints >Coordinate only
ansys模态分析步骤
模态分析步骤 第1步：载入模型 Plot>Volumes 第2步：指定分析标题并设置分析范畴 1 设置标题等Utility Menu>File>Change Title Utility Menu>File> Change Jobname Utility Menu>File>Change Directory 2 选取菜单途径 Main Menu>Preference ,单击 Structure,单击OK 第3步：定义单元类型 Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,出现Element Types对话框,单击Add出现Library of Element Types 对话框,选择Structural Solid,再右滚动栏选择Brick 20node 95,然后单击OK，单击Element Types对话框中的Close按钮就完成这项设置了。 第4步：指定材料性能 选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models。出现Define Material Model Behavior对话框,在右侧Structural>Linear>Elastic>Isotropic,指定材料的弹性模量和泊松系数，Structural>Density指定材料的密度，完成后退出即可。 第5步：划分网格 选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,出
现MeshTool对话框，一般采用只能划分网格，点击SmartSize,下面可选择网格的相对大小（太小的计算比较复杂，不一定能产生好的效果，一般做两三组进行比较），保留其他选项，单击Mesh出现Mesh Volumes对话框，其他保持不变单击Pick All，完成网格划分。 第6步：进入求解器并指定分析类型和选项 选取菜单途径Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis，将出现New Analysis对话框,选择Modal单击 OK。 选取Main Menu>Solution> Analysis Type>Analysis Options，将出现Modal Analysis 对话框，选中Subspace模态提取法，在 Number of modes to extract处输入相应的值（一般为5或10，如果想要看更多的可以选择相应的数字），单击OK，出现Subspace Model Analysis对话框，选择频率的起始值，其他保持不变，单击OK。 第7步：施加边界条件. 选取Main Menu>Solution>Define loads>Apply>Structural>Displacement,出现ApplyU,ROT on KPS对话框，选择在点、线或面上施加位移约束,单击OK会打开约束种类对话框，选择（All DOF,UX,UY,UZ）相应的约束,单击apply或OK即可。第8步：指定要扩展的模态数。选取菜单途径Main Menu>Solution>Load Step Opts>ExpansionPass>Expand Modes,出现Expand Modes对话框,在number of modes to expand 处输入第6步相应的数字，单击 OK即可。（当选取Main Menu>Solution> Analysis Type>Analysis Options，将出现Modal Analysis 对话框，选中Subspace模态提取法，在 Number of modes to extract处输入相应
ansys模态分析步骤
模态分析步骤 第1步： 载入模型Plot>Volumes 第2步： 指定分析标题并设置分析范畴 1设置标题等Utility Menu>File>Change Title Utility Menu>File> Change Jobname Utility Menu>File>Change Directory 2选取菜单途径MainMenu>Preference ,单击Structure,单击OK第3步： 定义单元类型 MainMenu>Preprocessor>ElementType>Add/Edit/Delete,出现Element Types 对话框,单击Add出现Library of Element Types对话框,选择Structural Solid,再右滚动栏选择Brick 20node 95,然后单击OK，单击Element Types对话框中的Close 按钮就完成这项设置了。 第4步： 指定材料性能 选取菜单途径MainMenu>Preprocessor>MaterialProps>MaterialModels。出现DefineMaterialModelBehavior对话框,在右侧Structural>Linear>Elastic>Isotropic,指定材料的弹性模量和泊松系数，Structural>Density指定材料的密度，完成后退出即可。 第5步： 划分网格
选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,出现MeshTool 对话框，一般采用只能划分网格，点击SmartSize,下面可选择网格的相对大小（太小的计算比较复杂，不一定能产生好的效果，一般做两三组进行比较），保留其他选项，单击Mesh出现Mesh Volumes对话框，其他保持不变单击Pick All，完成网格划分。 第6步： 进入求解器并指定分析类型和选项 选取菜单途径Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis，将出现New Analysis对话框,选择Modal单击OK。 选取Main Menu>Solution> Analysis Type>Analysis Options，将出现Modal Analysis对话框，选中Subspace模态提取法，在Number ofmodes to extract处输入相应的值（一般为5或10，如果想要看更多的可以选择相应的数字），单击OK，出现Subspace Model Analysis对话框，选择频率的起始值，其他保持不变，单击OK。 第7步： 施加边界条件.选取 MainMenu>Solution>Defineloads>Apply>Structural>Displacement,出现 ApplyU,ROTonKPS对话框，选择在点、线或面上施加位移约束,单击OK会打开约束种类对话框，选择（AllDOF,UX,UY,UZ）相应的约束,单击apply或OK即可。 第8步： 指定要扩展的模态数。选取菜单途径 MainMenu>Solution>LoadStepOpts>ExpansionPass>ExpandModes,出现Expand Modes对话框,在number of modes to expand处输入第6步相应的数字，单击OK 即可。（当选取MainMenu>Solution>AnalysisType>AnalysisOptions，将出现ModalAnalysis对话框，选中Subspace模态提取法，在Number of modes to extract处输入相应的值（一般为5或10，如果想要看更多的可以选择相应的数字），同时选择number of modes to expand输入相应值时，这步可以省略）
水下航行器模态分析
最小网原创教程——AnsysWorkBench11.0水下航行器模态分析 AnsysWorkBench11.0水下航行器模态分析 最小网站长：kingstudio 最小网Ansys 教程频道为您打造最IN 的教程 https://www.wendangku.net/doc/ad13766204.html,/ 1介绍 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性，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，也可以作为其他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。 AnsysWorkBench11.0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的模态分，后者则允话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。 2工程背景 水下航行器受自身发动机工作的影响，外壳会发生振动并激励外场海水介质形成辐射声场。因此，结构自身的振动特性分析是研究其辐射声场强度分布的基础。水下航行器水下振动模态，也称水下航行器湿模态民，与空气中水下航行器干模态分析相比，它的分析要复杂得多。一方面，水下航行器在水下航行时，受到周围水介质的作用，将产生固耦合效应，因此无法进行湿模态的解析求解。另一方面，水下试验难度大，成本高。对于全尺寸水下航行器进行振动试验也很难完成。而利用ANSYS 等有限无软件进行水下航行器湿模态分，既可以高精度的建立结构复杂的水下航行器真实尺寸模型，又可以模拟其水下振动的流固耦合特性，这为水下航行器湿模态分析提供了新的分析途径。本教程以交互方式详细介绍AnsysWorkBench11.0中水下航行器干模态提取和扩展的方法。 3分析关键 AnsysWorkBench11.0中的结构模态分析是线性的，在分析中忽略系统阻尼对其自身振动特性的影响，而且，任何所施加的力载荷在模态分析中都不考虑，对如紧绷的吉他琴弦模态分析一类的预应力模态分析问题，需要先进行结构静力学分析，之后在模态分析初始条件设置中指明结构预应力值来自前期静力分析结果。 另外，需要注意模态分析与静力学分析不同，必须对材料的密度进行定义。 4分析步骤 ⑴导入几何模型 最小网原创教程 w w w .m i n e s t .n e t
ANSYS模态分析步骤
ANSYS模态分析步骤 第1步：载入模型Plot>V olumes，输入/units，SI（即统一单位M/Kg/S）。若为组件，则进行布尔运算：Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Glue(或Add)>V olumes 第2步：指定分析标题/工作名/工作路径，并设置分析范畴 1 设置标题等Utility Menu>File>Change Title/ Change Jobname/ Change Directory 2 设置分析范畴Main Menu>Preference，单击Structure，OK 第3步：定义单元类型 Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，→Element Types对话框，单击Add→Library of Element Types对话框，选择Structural Solid，再右滚动栏选择Brick 20node 95，然后单击OK，单击Element Types对话框中的Close按钮就完成这项设置了。 第4步：指定材料性能 Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models→Define Material Model Behavior，右侧Structural>Linear>Elastic>Isotropic，指定弹性模量EX、泊松系数PRXY；Structural>Density指定密度。第5步：划分网格 Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool，出现MeshTool对话框，一般采用只能划分网格，点击SmartSize，下面可选择网格的相对大小，保留其他选项，单击Mesh出现Mesh V olumes对话框，其他保持不变单击Pick All，完成网格划分。当内存不足时，取消SmartSize 第6步：进入求解器并指定分析类型和选项 Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis，出现New Analysis对话框，选择Modal，OK。Main Menu>Solution> Analysis Type>Analysis Options，将出现Modal Analysis对话框，选中Subspace 模态提取法，在No. of modes to extract处输入相应的值（一般为5或10），单击OK，出现Subspace Model Analysis对话框，输入Start Freq值，即频率的起始值，其他保持不变（也可输入End Frequency，即输入频率范围；此时扩展模态仅在此范围内取值），单击OK。 第7步：施加边界条件 Main Menu>Solution>Define loads>Apply>Structural>Displacement，出现ApplyU，ROT on KPS对话框，选择在点、线或面上施加位移约束，单击OK会打开约束种类对话框，选择（All DOF，UX，UY，UZ）相应的约束，单击apply(多次选择)或OK即可。 第8步：指定要扩展的模态数 Main Menu>Solution>Load Step Opts>ExpansionPass>Single Expand>Expand Modes，出现Expand Modes对话框，在No. of modes to expand 处输入第6步相应的数字，单击OK即可。 注意：在第6步NMODE No. of modes to expand输入扩展模态数后，第8步可省略。 第9步：进行求解计算 Main Menu>Solution>Solve>Current LS。浏览在/STAT命令对话框中出现的信息，然后使用File>Close 关闭该对话框，单击OK。在出现警告（不一定有）“A check of your model data produced 1 Warning。Should the SOLV command be executed?”时单击Yes，求解过程结束后单击close。 第10步：列出固有频率 Main Menu>General Postproc>Results Summary。 第11步：动画显示模态形状 查看某阶模态的变形，先读入求解结果。执行Main Menu>General Postproc>Read results>first Set，然后执行1.Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape，在弹出对话框中选择“Def+undefe edge”或执行 2.PlotCtrls>Animate>mode shape，出现对话框，左边滚动栏不变，在右边滚动栏选择“Def+undefe edge”，单击OK，可查看动画效果。如果需要看其他阶模态，执行Main Menu>General Postproc>Read results>Next Set，重复执行上述步骤即可。 第12步：结束分析SA VE_DB; Main Menu>Finish 1
核岛结构PCS水箱FSI效应简化方法研究
第38卷第2期 振动与冲击 JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK Vol.38 No.2 2019核岛结构P C S水箱FSI效应简化方法研究 李小军:，2,宋辰宁3，周国良4，魏超4 (1.北京工业大学建筑工程学院，北京100124;2.中国地震局地球物理研究所，北京100081; 3.山东建筑大学土木工程学院，济南250101; 4.环境保护部核与辐射安全中心，北京100082) 摘要：高置冷却水箱是核电厂非能动安全壳冷却系统（P C S)的重要组成部分，在进行动力分析时，必须考虑冷 却水与屏蔽厂房之间的流固耦合(F S I)效应。由于F S I效应问题复杂，数值分析耗时较长，因此，在研究核岛结构动力分 析时，有必要采用简化方法，在满足计算精度要求的前提下，提高计算效率。基于H〇u s ne r模型，提出一种考虑液体-水 箱相互作用的简化模型。采用A D IN A软件分别进行水箱F S I模型和简化模型的核岛结构三向地震反应分析，分析了 FSI 模型和简化模型结构反应的峰值加速度、楼层反应谱和有效应力相对误差。结果表明：提出的水箱简化模型可用于高置 冷却水箱核岛结构三向地震反应分析，能够很好地模拟F S I效应。 关键词：核岛结构;流固耦合(F S I);简化方法;地震反应 中图分类号：T L8文献标志码：A DOI ： 10. 13465/j. cnki. jvs. 2019.02.002 Simplified methodfor simulating the FSI effect of PCSwater tankina nuclear island building LI Xiaojun1,2,SONG Chenning3,ZHOU G uoliang4,WEI C hao4 (1. College of Architecture and Civil Engineering，Beijing University o f Technology，Beijing 100124， 2. Institute of Geophysics，China Earthquake Administration，Beijing 100081，China; 3. School of Civil Engineering，Shandong Jianzhu University，Ji ’ nan 250101，China; 4. Nuclear and Radiation Safety Center，Ministry of Environmental Protection，Beijing 100082，China) Abstract:H igh coolin g water tank is an important com ponent o f tlie p a s i v e containm ent coolin g system(P C S)in a nuclear island b u ild in g，and the fluid-structure interaction (F S I)betw een coolin g water and shie considered in dynam i c analysis. T h e FSI effect is com p lex an d it w ill tak e a long com puting sim plified m ethod n eed s to be explored to im prove the calculation efficien cy under the com puting accuracy. B ased on the H ousner m o d e l，a sim plified liq u id-tan k interaction m od b e used in the dynam ic analysis o f P C S water tank. T h ree-d im en sion a l seism ic resjDonse analyses on the FSI m odel and sim plified m o del were done for som e n uclear island bu ild in g by using A D I N A software. T h e peak a c ce le ratio n s，acceleration spectra o f floor responses and effective stresses by the FSI m odel and sim p relative errors were analyzed. T h e results show that the proposed sim plified liq u id-tan k interaction m odel is suitable for the dynam ic analysis o f n u clear island buildings with high coolin g water tank under th ree-d im en sion al earthquake a c tio n s，and good results o f tlie sim ulation o f FSI effect can be ach ieved. Key w ords ：n uclear island b u ild in g；fluid-structure interaction(F S I);sim plified m e th o d;seism ic response A P1000是美国西屋公司设计研发的第三代先进 压水堆核电厂，如图1所示，核岛结构主要由屏蔽厂 房，辅助厂房和钢安全壳组成。屏蔽厂房顶部的冷却 水箱是非能动安全壳冷却系统（P assive Containm ent 基金项目：国家自然科学基金（51738001; 51421005);国家科技重大专 项（2013ZX06002001 -9) 收稿日期：2017 -09 -12修改稿收到日期：2017-11-07 第一作者李小军男，博士，博士生导师,1965年生 通信作者宋辰宁男，博士，讲师，1988年生C ooling S y ste m，P C S)的重要组成部分，液体和屏蔽厂 房之间的流固耦合（F luid-Structure In teraction，F S I)效 应会对结构的动力特性和地震反应造成影响。由于 F S I效应的复杂性，常用有限元软件（A B A Q U S，A N-S Y S，A D I N A等）在求解该问题时，通常需要花费较长 时间。因此，在对核岛结构进行动力分析（地震、爆炸、撞击等）时，有必要对液体晃动进行一定的简化，在满 足计算要求的前提下，提高计算效率。 以地震反应分析为例，针对储液结构的经典理论，