ANSYS 实例分析 ——模型飞机机翼模态分析 1 问题描述 如图所示为一模型飞机机翼,其长度方向横截面形状一致,机翼的一端固定在机体上,另一端为悬空自由端,试对机翼进行模态分析并显示机翼的模态自由度。 机翼材料参数:弹性模量EX=30GPa;泊松比PRXY=0.26;密度DENS=158kg/m 3。 机翼几何参数:A(0,0);B(2,0);C(2.5,0.2);D(1.8,0.45);E(1.1,0.3)。 问题分析 该问题属于动力学中的模态分析问题。在分析过程分别用直线段和样条曲线描述机翼的横截面形状,选择PLANE82 和SOLID45 单元进行求解。 求解步骤 第一步:定义工作文件名和工作标题。定义工作文件名为wings;定义工作标题为 MODAL ANALYSIS OF A MODEL AIRPLANE WING。 第二步:定义单元类型。指定PLANE82和SOLID45单元进行求解。 第三步:定义材料性能参数。输入材料弹性模量30GPa,密度1580kg/m3,泊松比0.26。 第四步:创建几何模型、划分网格。设置视图显示方向,创建关键点编号及坐标:1(0,0,0);2(2,0,0);3(2.5,0.2,0);4(1.8,0.45,0);5(1.1,0.3,0)。点 1、2 生成线段,点 2、3、4、5、1 生成样条曲线,由线生成面。设置单元格尺寸大小为0.1,对面进行网格划分,设置单元等份数为20(如下图)。 2 拖拉面生成体,并显示单元(如下图)。 第五步:加载求解。进入求解器,将求解类型设置为模态分析,并设置模态分析选项,指定扩展模态数。选择节点施加位移约束,选择所有节点开始求解计算。 第六步:查看求解结果。5阶固有频率计算结果如下图所示。 3 五阶模态结果分别如下图所示。 1 阶模态显示 4 2 阶模态显示 3 阶模态显示 5 4 阶模态显示 5 阶模态显示