Отчет 1. Колебание пластины

• Название: Колебание пластины
• Дата: 27.05.2019
• Размер: 243.03 Kb.
• Имя файла: Отчет 1.docx
• Тип: Документы; #79032

1. 
   Колебание пластины
   

В данной задаче будет рассмотрено определение собственных частот и форм колебания крестовидной пластины. Средняя плоскость пластины совпадает с координатной плоскостью XZ. Пластина жестко защемлена. Геометрические параметры пластины указаны на Рис.1.1. Материал алюминиевый сплав, Е=0,7Е+11Н/м², коэффициент Пуассона µ=0,27,плотность ρ = 2700кг/м³.



Рис.1.1 Геометрические параметры пластины

Построение модели.

Ввод имени файла

UtilityMenuFileChangeTitle – Koleb.plastin, нажать OK.


Рис. 2.1 Имя файла

Тип решаемой задачи

Main MenuPreferences –выбратьStructural,нажатьOK.


Рис.1.3 Тип решаемой задачи

Выбор типа конечного элемента: SHELL63

Main MenuPreprocessorElement typeAdd/Edit/Delete, нажать Add, выбрать КЭ SHELL63, OK, нажать Options, в окне выбрать K1 – Bnding and membr; K2 – Main matrix; K3 – Include; K5 – Nodal stress; K6 – Reduced loading; K7 – Reduced; K8 – Reduced; K9 – Elem orientation; K11 – NO, OK, Close.



Рис.1.4 Выбор конечного элемента

Выбор параметров элемента

Main MenuPreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete –нажать Add, OK, вставить TK(I) – TK(l) = 0.004, RMI = 1, CTOP=0.002, CBOT=0.002, ADMSUA = 0, OK, закрыть.



Рис.1.5 Параметры элемента

Выбор материала

Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models –выбратьLinear – Elastic – Isotropic. Ввести параметры материала EX=0.7e11, PRXY=0.27, Density – DENS=2700, OK, Exit.



Рис.1.6 Параметры материала

Построение модели пластины

Ввод координат ключевых точек

Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Keypoints→In Active CS,

kp1 – -0.3,0,0.1, Apply, kp2 – -0.3,0,-0.1, Apply, kp3 – -0.1,0,0.3, Apply, kp4 – -0.1,0,0.1, Apply, kp5 – -0.1,0,-0.1, Apply, kp6 – -0.1,0,-0.3, Apply, kp7– -0.1,0,0.3, Apply, kp8– 0.1,0,0.1, Apply, kp9 – 0.1,0,-0.1, Apply, kp10– 0.1,0,0.3, Apply, kp11– 0.3,0,0.1, Apply, kp12– 0.3,0,-0.1OK.



Рис.1.7 Расположение точек

Соединение ключевых точек прямыми линиями

MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Lines→Lines→InActiveCoord. Обозначить стрелкой точки kp1 и kp2, точки kp2 и kp4, точки kp4 и kp3, точки kp3 и kp10, точки kp10 и kp9, точки kp9 и kp11, точки kp11 и kp12, точки kp12 и kp8, точки kp8 и kp7, точки kp7 и kp6, точки kp6 и kp5, точки kp5 и kp1.


Рис.1.8 Соединение точек линиями

Образование плоскости пластины

MainMenu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Arbitrary→ByLines,

стрелкой обозначить линии контура пластины, в окне нажать OK.



Рис.1.9 Плоскость пластины

Ввод граничных условий

Main Menu→Solution→Define Loads→Apply→Structural→Displacement→On Lines, стрелкой обозначить линии показанные на Рис.1.10, в окне нажать OK. В открывшемся окне вставить ALLDOF=0, OK.



Рис.1.10

Построение сетки конечных элементов

MainMenu→Preprocessor→Meshing→Mesh→Areas→Free,

стрелкой обозначить поверхность модели пластины, OK.

Модифицируе мсетку. Preprocessor→Meshing→Modify Mesh→Refine At→All, стрелкой выделить модель, OK, в окне вставить 3, OK.



Рис.1.11 Сетка конечных элементов

Назначение типа расчета

Solution→Analysis Type→New Analysis – Modal, OK.

Опции расчета

Solution→Analysis Type→Analysis Options

В открывшемся окне

MODOPT – Block Lanczos; No, of modes to extract – 5; MXPAND – Yes; NMODE – 5; Elcale Calculate elem results? – Yes, OK, в окне диапазон частотFREQB – 1, FREQE – 1000, OK.

Сохранение модели и сетки

Toolbar→SAVE DB.



Рис.1.12

Запуск программы на счет

MainMenu→Solution→Solve→CurrentLS, OK.

Расчет окончен при появлении в окне сообщения

Solutionisdone! Close.

Выбираем первый шаг расчета и сохранения выходных данных

Main Menu→General Postproc→Read Results→First Set.

Просмотр первой формы колебаний. Main Menu→General Postproc→Plot Results→Deformed Shape, OK, в окне установить Def + undeformed, OK.

При использовании изолиний относительных напряжений по Мизесу в узлах элементов опция Main Menu→General Postproc→Plot Results→Contour Plot→Nodal Solu, OK. В окне Stress – von Mises stress, OK,рис.

Для просмотра второй формы колебания оболочкии последующих

Main Menu→General Postproc→Read Results→Next Set.

Использование анимации Utility Menu→PlotCtrls→Animate→Mode Results, OK, в открывшемся окне в левой части обозначить Stress, в правой vonMisesSEQV, OK.

Опция просмотра списка всех частот

MainMenu→GeneralPostproc→ListResults→DetailedSummary, OK



Рис. 1.17 Собственные частоты колебаний