支架模态分析.doc

钢支架的模态分析 摘 要：本文在Ansys9.0平台上，采用有限元法对钢支架模态分析，计算出支架的前5阶模态频率及阵型，为支架的设计和使用提供理论依据。 引 言 模态分析主要用于确定结构的振动类型，比如固有频率和各阶阵型，其目的就是为了避免在工作时发生共振和出现有害阵型，同时也可作为其他详细的动力学分析的起点，如瞬态动力学分析、谐响应分析、谱分析。 模态分析是用来确定结构的振动特性的一种技术，主要关心结构的自身基本动力特性。ANSYS求解模态分析的方法有子空间法、分块Lanczos法、缩减法、分对称法、阻尼法、QR阻尼法、PowerDynamics法等。本文采用常用的分块Lanczos法，对钢支架进行分析。 2、计算模型 结构模型按照实体结构尺寸在ANASYS中直接建立。选择实体单元Solid95，并进行单元划分。实常数为：弹性模量Ex=200MPa，泊松比：NUxy=0.3，密度：DENS=7.85g/cm3. 计算结果分析 读取所???计算结果：即各阶阵型的周期 一阶振型图： 振型描述：支架上面部分为上下振动。 2阶振型图 (为了看的清楚，将支架翻转)： 振型描述：支架上端左右振动，并产生扭曲，当80x80钢管上端运动与伸出的50x50钢管运动方向相反。 三阶振型图： 振型描述：伸出的两根50x50的钢管相对开合运动。 ４阶振型图： 振型描述：同２阶描述 ５阶振型图： 振型描述：同１阶振型。 结 论 通过上面的分析，该支架具有丰富的低频成分。各阶阵型主要表现为支架上端50x50钢管部分的上下，左右，及扭曲运动。这对支架的寿命产生影响，工作时应该避开相应的频率，避免共振现象的产生。 参考文献： [1]张波，盛和太 《ANSYS有限元数值分析与工程应用》 清华大学出版社，2005 [2]王国强《实用工程数值模拟技术及在SANSYS上的实践》西北工业大学出版社，2001 [3]邵蕴秋 《ANSYS8.0有限元分析实例导航》中国铁道出版社，2004 附页：log文件（删掉建模部分）：