4储油罐的模态分析
一容积为1000立方米的立式拱形储罐(国际单位制)
材料参数
外壳 罐底 弹性模量 2.094E11 2E11 泊松比 0.262 0.3 密度 7.83E3 7.8E3 单元 SHELL63 SHELL63 储罐内直径为11.5m,外直径为11.63m,底板厚10mm,外壳壁厚6mm,储罐高度10.7m材料为Q235A。
步骤:
1 定义工作文件名和工作标题
1)选择菜单Utility Memu: File?Change Jobname命令,输入CHUYOUGUAN 单击OK按钮。
2)选择菜单Utility Memu:File?Change Title命令,输入CHUYOUGUAN ANALYSIS单击OK按钮。
2定义实常数
选择菜单Main Memu:Parameters?Scalar Parameters命令,弹出Scalar Parameters对话框,在Selection 文本框中输入如下各项参数 单击Accept按钮,完成后单击Close按钮,如下图。
R=5.75 H=10 Hd=11.96 Rd=1 D=5 R1=0.006 R2=0.01
1
3 定义单元类型,
选择菜单Main Memu:Preprocessor?Element Type?Add/Edit/Delete命令。设置外壳单元类型为SHELL63,罐底单元类型为SHELL63。
4 定义材料参数
选择菜单Main Memu:Preprocessor?Real Constants?Add/Edit/Delete命令,设置外壳弹性模量EX2.094?1011Pa,泊松比PRXY取0.262;罐底弹性模量EX2.0?1011Pa,泊松比PRXY取0.3。
5 创建关键点
选择菜单Main Memu:Preprocessor?Modeling?Creat?Keypoints?In Active CS。坐标如下:
1 (0,0,0 ) 2 (r,0,0 ) 3 (r,h,0 ) 4 (d,0,0 ) 5 (-r,h,0 ) 6 (rd,h,0 ) 7 (rd,h+d,0 )
依次输入以上坐标值,单击ok。
6 创建储油罐框架
选择菜单Main Memu:Preprocessor?Modeling?Creat?Lines?Line,
?Straight Line.
7 创建面
选择菜单Main Memu:Preprocessor?Modeling?Creat?Areas? AROTAT 命令。
8 划分有限元网格
选择菜单Main Memu:Preprocessor?Modeling?Mesh Tool命令 设置单元等分数为10,采用映射网格划分。
2
网格划分结果显示
9 进入求解器
1)进入ANSYS求解器,选择菜单Main Memu:Solution?Analysis Type?New Analysis命令,设置分析类型为Modal。
2)选择菜单Main Memu:Solution?Analysis Type?Analysis Option命令,模态提取方法采用Block Lanzcos,提取模态数设为10,打开Expand mode shapes选项,模态扩展数为10。
3)选择菜单Main Memu:Solution?Solve?Current LS命令,弹出Solve Current Load Step,单击OK按钮开始计算模态解。求解完成,窗口显示Solution Is done!,单击Close 按钮关闭窗口。
3
10 查看求解结果
1) 选择菜单Main Memu:General Postpro?Read Result?First set. 2)选择菜单Main Memu:General Postpro?Plot Result?Deformed shape命令,出现Plot Deformed shape对话框,选择Def shape only选项,单击OK按钮关闭对话框。
Ansysis窗口显示一阶模态图。
一阶模态模态显示
3)选择菜单Main Memu:General Postpro?Read Result?Nest set. 4)选择菜单Main Memu:General Postpro?Plot Result?Deformed shape命令,出现Plot Deformed shape对话框,选择Def shape only选项,单击OK按钮关闭对话框,用同样的方法得到2,3,4,5和最后一阶的模态图。
2阶模态显示 3阶模态显示
4
4阶模态显示 5阶模态显示
最后一阶模态显示
5)选择菜单Main Memu:General Postproc? Plot Result?Contour plot? Nodal solu按钮,出现对话框,选择Nodal solution DOF solution Displacement Vector sum单击ok,ANSYS显示如图所示合位移等值线图。
合位移等值线图
5
6)选择菜单Main Memu:General Postproc? Plot Result?Contour plot? Nodal solu按钮,出现对话框,选择Nodal solution DOF solution Z component displancement单击ok,ANSYS显示如图所示合位移等值线图。
11 保存,关闭。
Z向位移等值线图
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