《ANSYS循环对称结构模态分析实例-简化齿轮的模态分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《ANSYS循环对称结构模态分析实例-简化齿轮的模态分析.docx（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、循环对称结构模态分析实例简化齿轮的模态分析一、问题描述 该实例是对一个简化的齿轮模型的模态分析。齿轮在几何形状上具有循环对称的特征，因此在对其做模态分析时可以采用循环对称结构模态分析的方法。要求确定齿轮的低阶固有频率。已知的几何数据参见分析过程中的定义，材料特性数据如下：杨氏模量=2108N/m2泊松比=0.3密度=7.810-6N/m3二、GUI方式分析过程 第1 步：指定分析标题1.选取菜单途径UtilityMenuFileChangeTitle2.输入文字“ModalanalysisofaGear”，然后单击OK。第2 步：定义单元类型1.选取菜单途径MainMenuPreprocess
2、orElementTypeAdd/Edit/Delete。ElementTypes对话框将出现。2.单击Add。LibraryofElementTypes对话框将出现。3.在左边的滚动框中单击“StructuralShell”。4.在右边的滚动框中单击“Elastic4node63”。5.单击Apply。6.在左边的滚动框中单击“StructuralSolid”。7.在右边的滚动框中单击“Brick8node45”。8.单击OK。9.单击ElementTypes对话框中的Close按钮。第3 步：指定材料性能1.选取菜单途径MainMenuPreprocessorMaterialProps-C
3、onstant-Isotropic。IsotropicMaterialProperties对话框将出现。2.在OK上单击以指定材料号为1。第二个对话框将出现。3.输入EX为2E8。4.输入DENS为7.8e-6。5.输入NUXY为0.3。6.单击OK。第4 步：定义建模所需的参数1.选取菜单途径UtilityMenuParametersScalarParameters。2.在ScalarParameters对话框中Selection区输入以下参数定义等式，每个等式输完后要击回车键或单击Accept表示确认：r1=30r2=r1+10r3=r1+30r4=r1+50r5=r1+70h2=6h1=
4、h2+2h3=h2+2ang=15ang1=3ang2=63.单击Close关闭对话框。第5 步：建立齿轮模型1.选取菜单途径MainMenuPreprocessor-Modeling-CreatKeypointsInActiveCS。CreatKeypointsinActiveCoordinateSystem对话框将出现。2.输入Keypointnumber（关键点号）为1，X,Y,Z位置分别为r1,0,0。可用TAB键在输入区之间移动。3.单击Apply。4.对下面的关键点及X，Y，Z位置重复这一过程：关键点2：r4,0,0关键点3：r4,0,h3关键点4：r3,0,h3关键点5：r3,0
5、,h2关键点6：r2,0,h2关键点7：r2,0,h1关键点8：r1,0,h1输入完最后一个关键点后，单击OK。5.选取菜单途径UtilityMenuPlotCtrlsPan,Zoom,Rotate。6.在出现的Pan,Zoom,Rotate对话框中单击Iso。7.选取菜单途径MainMenuPreprocessor-Modeling-Creat-Areas-ArbitraryThroughKPs。拾取菜单将会出现。8.在图形窗口中依次选取关键点1,2,3,4,5,6,7,8，单击OK关闭对话框。9.选取菜单途径MainMenuPreprocessor-Modeling-CreatKeypoi
6、ntsInActiveCS。CreatKeypointsinActiveCoordinateSystem对话框将出现。10.输入Keypointnumber为10，X,Y,Z位置分别为0,0,0。11.单击Apply。12.输入Keypointnumber为11，X,Y,Z位置分别为0,0,1。13.单击OK关闭对话框。14.选取菜单途径UtilityMenuPlotCtrlsWindowControlsWindowOptions。15.在WindowOptions对话框中的Locationoftriad处选Atbottomleft，然后单击OK关闭对话框。16.选取菜单途径MainMenuP
7、reprocessorOperateExtrude/Sweep-Areas-AboutAxis。拾取菜单将会出现。17.在图形窗口中选中刚刚生成的面，在拾取对话框中单击OK。18.在图形窗口中选中节点10、11，在拾取对话框中单击OK。19.在出现的对话框的Arclengthindegrees处输入ang，单击OK关闭对话框。20.选取菜单途径UtilityMenuWorkplaneChangeActiveCStoGlobalCylindrical。21.选取菜单途径MainMenuPreprocessor-Modeling-CreatKeypointsInActiveCS。CreatKeyp
8、ointsinActiveCoordinateSystem对话框将出现。22.输入Keypointnumber为50，X,Y,Z位置分别为r5,ang2,0。23.单击Apply。对下面的关键点及X，Y，Z位置重复这一过程：关键点51：r5,ang-ang2,0关键点52：(r4+r3)/2,ang-ang1,0关键点53：(r3+r4)/2,ang,ang1输入完最后一个关键点后，单击OK。24.选取菜单选项MainMenuPreprocessorNumberingCtrlsSetStartNumber。25.在StartingNumberSpecifications对话框中的Forarea
9、s处输入20，单击OK关闭对话框。26.选取菜单途径MainMenuPreprocessor-Modeling-Creat-Areas-ArbitraryThroughKPs。拾取菜单将会出现。27.在图形窗口中依次选取关键点50,51,52,53，单击OK关闭对话框。28.选取菜单途径UtilityMenuPlotCtrlsNumbering。29.在出现的对话框中将Keypointnumber和Areanumber打开。单击OK关闭对话框。30.选取菜单途径MainMenuPreprocessor-Modeling-OperateExtrude/Sweep-Areas-AlongLines
10、。拾取菜单将会出现。31.在图形窗口中选中刚刚生成的20号面，在拾取菜单中单击OK。32.选中由12和13号关键点组成的线，在拾取菜单中单击OK。在图形窗口中将会生成一个直齿形体。33.选取菜单途径MainMenuPreprocessor-Modeling-Operate-Boolean-AddVolumes。拾取菜单将会出现。34.单击PickAll。35.选取菜单途径UtilityMenuSelectEntities。36.在SelectEntities对话框中的最上面的下拉列表中选择Areas，在另外一个下拉列表中选择ByLocation；坐标分量选XCoordinates；Min,Ma
11、x处输入r3,r5。单击Apply。37.将坐标分量改为ZCoordiantes；Min,Max处输入改为h3；选取方式改为Reselect。单击OK。38.选取菜单途径MainMenuPreprocessor-Modeling-Operate-Boolean-AddAreas。拾取菜单将会出现。39.单击PickAll。40.选取菜单途径UtilityMenuSelectEntities。41.在SelectEntities对话框中的最上面的下拉列表中选择Areas，在另外一个下拉列表中选择ByLocation；坐标分量选ZCoordinates；清除在Min,Max处的输入；选取方式为Fr
12、omFull。单击OK。42.选取菜单途径MainMenuPreprocessor-Modeling-Operate-Boolean-AddAreas。拾取菜单将会出现。43.单击PickAll。44.选取菜单途径UtilityMenuSelectEverything。45.单击工具条上的SAVE_DB保存数据库。第6 步：划分网格1.选取菜单途径MainMenuPreprocessorMeshingTool。2.在MeshTool菜单中先打开SmartSize控制，再将其下的滚动条移到4的位置。单击Close关闭对话框。3.选取菜单途径UtilityMenuSelectEntities。4.
13、在SelectEntities对话框中的最上面的下拉列表中选择Areas，在另外一个下拉列表中选择ByLocation；坐标分量选YCoordinates；清除在Min,Max处的输入；选取方式为FromFull。单击OK。5.选取菜单途径MainMenuPreprocessor-Meshing-Mesh-Areas-Free。拾取菜单将会出现。6.单击PickAll。7.选取菜单途径MainMenuPreprocessorCopy-Nodes-Copy。拾取菜单将会出现。8.单击PickAll。9.在出现的对话框中的Y-offsetinactiveCS处输入ang，Nodenumberinc
14、rement处输入100。单击OK关闭对话框。10.选取菜单途径MainMenuPreprocessorCopyAreas。拾取菜单将会出现。11.单击PickAll。12.在出现的对话框中的Y-offsetinactiveCS处输入ang。单击OK关闭对话框。13.选取菜单途径UtilityMenuSelectEverything。14.选取菜单途径MainMenuPreprocessorNumberingCtrlsMergeItems。15.在出现的对话框中的下拉列表中选取Keypoints，并在Rangeofcoincidence处输入0.01。单击Apply。关闭可能会出现的警告对话框
15、。16.将下拉列表的选项改为Nodes，单击OK关闭对话框。17.选取菜单途径MainMenuPreprocessor-Attributes-DefineDefaultAttribs。18.在对话框中选Elementtypenumber为2。单击OK关闭对话框。19.选取菜单途径MainMenuPreprocessorMeshingTool。20.在MeshTool对话框中选Shape为Tet，选Mesher为Free。单击Mesh。拾取菜单将会出现。21.单击PickAll。在网格划分完成后关闭警告对话框。22.单击Close关闭MeshTool对话框。23.选取菜单途径MainMenuPreprocessor-Mes
