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/mm3。 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) 6(-15, 12, 0) R5=3 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（姓名） 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 Ty pe > Add/Edit/Delete ①“ Stru ctu ral Solid”→ “ Qu ad 4node 42” → Apply （ 添加 PLANE42 为 1 号单元） ②“ Stru ctu ral Solid”→ “ Solid 45” → ok（ 添加六面体单元 SOLID45 为 2 号单元） 在 Element Ty pes (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 Ty pes (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> Stru ctu ral > 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...
