工字梁模態(tài)分析

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1、上機(jī)操作實(shí)例——工字梁的模態(tài)分析4.1、問題描述等截面工字梁長(zhǎng)L二5000mm,截面如圖1所示。材料參數(shù):彈性模量E二2.lE5MPa,泊松比卩二0.3,密度p-37.8E-9ton/mm30圖1工字梁截面4.2、目的和要求掌握結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析方法,會(huì)從計(jì)算結(jié)果中提取頻率和振型。1)用六面體單元?jiǎng)澐志W(wǎng)格,厚度方向至少有4排網(wǎng)格。2)計(jì)算梁的前20階模態(tài)。3)分為自由模態(tài)和約朿模態(tài)兩種工況。4.3、操作步驟4.3.1啟動(dòng)ABA0US/CAE[開始]-[程序[ABAQUS6.12]-[ABAQUSCAE]。啟動(dòng)ABAQUS/C

2、AE后,在出現(xiàn)的StartSession(開始任務(wù))對(duì)話框中選擇CreateModelDatabase(創(chuàng)建新模型數(shù)據(jù)庫(kù))。4.3.2創(chuàng)建部件在ABAQUS/CAE窗口頂部的環(huán)境欄中,可以看到模塊列表Module:Part,這表示當(dāng)前處在Part(部件)功能模塊,可按照以下步驟來創(chuàng)建梁的幾何模型。(1)創(chuàng)建部件點(diǎn)擊左側(cè)工具區(qū)中的(Createpart),彈出CreatePart對(duì)話框。在Name(部件名字)后面輸入beam-mode,將ModelingSpace(模型所在空間)設(shè)為3D,Type:Deformable,B

3、asefeature:Solid,Extrusion將Approximatesize設(shè)置為1000,其余參數(shù)不需改變。點(diǎn)擊Continueo(2)繪制梁截面ABAQUS/CAE自動(dòng)進(jìn)入繪圖環(huán)境,左側(cè)的工具區(qū)內(nèi)顯示出繪圖工具按鈕,視圖區(qū)內(nèi)顯示柵格,繪制如圖2所示的截面。圖2梁截血草圖(3)完成零件梁截面完成后,點(diǎn)擊中鍵確認(rèn),在彈岀的對(duì)話框中,校置拉伸長(zhǎng)度為5000=點(diǎn)擊鼠標(biāo)中鍵退出繪圖環(huán)境,視圖區(qū)中顯示出完成后的部件。(4)保存模型在進(jìn)行下一步之前?點(diǎn)擊窗口頂部工具欄中的目來保存所建的模型。鍵入一個(gè)文件名xiti.beam

4、mode,ABAQUS/CAE會(huì)自動(dòng)加上后綴名.cae=4.3.3創(chuàng)建材料和截面屬性在窗□左上角的Module(模塊)列表中選擇Property(特性)功能模塊。(1)創(chuàng)建材料Name:Steel,Density:7.8E-9,Young'sModulus(彈性模量):210000,Poisson'sRatio(泊松比):0.3。(2)創(chuàng)建截面屬性點(diǎn)擊左側(cè)工具筵中的°(CreateSection),彈岀CreateSection對(duì)話框,Category:Solid,Type:Homogeneous,保持默認(rèn)參數(shù)不變(Ma

5、terial*Steel;Planestress/strainthickness:1),點(diǎn)擊OK。(3)給部件蠱予截面屬性點(diǎn)擊左側(cè)工具區(qū)中的(AssignSection),將上一步創(chuàng)建豹截面屬性賦給梁,4.3.4定義裝配件Assembly模塊中創(chuàng)建裝配體。4.3.5設(shè)置分析步在窗口左上角的Module列表中選擇Step功能模塊。點(diǎn)擊左側(cè)工具區(qū)中的(CreateStep)。CreateStep對(duì)話框設(shè)置:Name:mode,Proceduretype:Linearperturbation,選中Frequency,點(diǎn)擊Con

6、tinue□在彈出的EditStep對(duì)話框中,BaseNumberofeigenvaluesrequestedvalue:20(輸岀前20階模態(tài)),保持各參數(shù)的默認(rèn)值,點(diǎn)擊0K,如圖4.3所示,■EditStepType:FrequencyBasicParallelL?nczosOtherDescription:Nlceoni:OffEigensolver:?LanctosQSubspaceQABSNsbwof?i

7、yclQs/tim)**2;QMinitiwfrequencyofinterest(cycles/time):□Mucinsfrequencyo£interest(cycles/time):0Includeacoustic"structuralcouplingwhereapplicableBlocksize@D?fwlt0Value:MtximwnunberofblockLanciossteps:@Default0Value:]UseSIM-basedlineardynamicsprocedures□includer?s

8、idudmodesCancel圖4.3EditStep對(duì)話框4.3.6te文邊界條件和載荷模態(tài)分析中不需要載荷,目由模態(tài)分析中也不需要施加約束,在有約束的模態(tài)分析中,約束為固定梁的一端,本練習(xí)兩種情況都要分析,4.3.7劃分網(wǎng)格在窗口左上角的Module列表中選擇Mesh(網(wǎng)格)功能模塊,在窗口頂部的環(huán)境欄中把Obj

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