《ansys谐响应分析》.doc

问题描述 本实例是对如下图所示的有预应力的吉他弦进行谐响应分析。形状均匀的吉他弦直径为d，长为l。在施加上拉伸力F1后紧绷在两个刚性支点间，用于调出C音阶的E音符。在弦的四分之一长度处以力F2弹击此弦，要求计算弦的一阶固有频率f1，并验证仅当弹击力的频率为弦的奇数阶固有频率时才会产生谐响应。 几何尺寸：l＝710mm c＝165mm d＝0.254mm 材料特性：杨氏模量EX＝1.9E5 Mpa，泊松比PRXY＝0.3，密度DENS＝7.92E-9Tn/mm3。 载荷为：F1＝84N F2＝1N 取弹击力的频率范围为从0到2000Hz，并求解频率间隔为2000/8＝250Hz的所有解，以便观察在弦的前几阶固有频率处的响应，并用POST26时间－历程后处理器绘制出位移响应与频率的关系曲线。 一．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname，将弹出Change Jobname (修改文件名)对话框，如图13.2所示。在Enter new jobname (输入新文件名)文本框中输入文字“CH13”，然后单击对话框中的ok按钮，完成对本实例数据库文件名的修改。 选取菜单路径Main Menu | Preference，将弹出Preference of GUI Filtering (菜单过滤参数选择)对话框，单击Structural(结构)选项使之被选中，以将菜单设置为与结构分析相关的选项。单击按钮，完成分析范畴的指定。 二.定义单元类型 1．选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete，将弹出Element Types (单元类型定义)对话框。单击对话框中的按钮，将会弹出Library of Element Types (单元类型库)对话框 2．在图13.4所示的对话框左边的滚动框中单击“Structural Link”，选择结构连接单元类型。接着在右边的滚动框中单击“2D Spar 1”,使其高亮度显示,选择2维弹性单元。单击对话框中的按钮，关闭单元类型库(Library of Element Types)对话框。 3．在Element Types (单元类型定义)对话框中的已定义单元类型列表框中将会列出定义的单元类型为：“Type 1 LINK1”。单击对话框中的按钮，关闭Element Types (单元类型定义)对话框，完成单元类型的定义。 三．定义材料性能和实常数 选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Material Props | Material Models，2．依次双击Structural， Linear ，Elastic 和Isotropic，将弹出1号材料的弹性模量EX和泊松比PRXY的定义对话框。在EX文本框中输入1.9E5，PRXY文本框中输入0.3。定义材料的弹性模量为1.9E5Mpa，泊松比为0.3。单击对话框中的ok按钮，关闭对话框。接着双击Density， 在DENS文本框中输入7.92E-9，设定1号材料密度为7.92E-9Tn/mm3。单击ok按钮，完成对材料1的密度定义。 在Define Material Model Behavior (材料模型定义)对话框中，选取路径Material | Exit，完成对材料模型的定义。选取菜单途径Main Menu | Preprocessor | Real Constants，将会弹出Real Constants (实常数定义)对话框。单击对话框中的按钮，将弹出Element Type for Real Constants (定义实常数的单元类型)对话框。单击“Type 1 LINK1”使其高亮度显示，选择第一类单元LINK1。然后单击该对话框中的按钮，在对话框中的Cross-sectional area (横截面积)文本框中输入5.0671E-2，定义吉他弦的横截面积为：42dπ＝5.0671E-2mm2。其余参数保持缺省。单击ok按钮，关闭Real Constant Set Number 1,for LINK1 (为LINK1单元定义实常数的) 对话框。完成单元LINK1实常数的定义。在Real Constants (实常数定义)对话框的列表框中将会出现定义的实常数Set 1，单击ok按钮，关闭对话框。 四．生成节点 1 创建节点1,31 2，创建节点1-31并生成弦单元 五．施加载荷与边界条件 1．选取菜单路径Main Menu | Solution | Define Loads | Apply | Structural | Displacement | On Nodes，将会弹出拾取对话框。