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WB验证案例33:基于位移激励弹簧系统的谐响应分析

4年前浏览5170

1.问题描述

小车的质量为500千克(采用distributed mass),其悬架系统的总弹簧系数为19600N/m。路况近似为幅度为10毫米,波长为1.5米的正弦波。确定质量系统振动的幅值:

(1)以临界速度行驶,阻尼系数为0.5

(2)以50 km / h的速度行驶,阻尼系数为0.4

2.设置材料和导入模型

截面参数为1000mmX1000mm,厚度为10mm

3.设置质量和弹簧

添加Distributed Mass,选择截面,Total Mass设置为500kg。

在Body-Ground中添加弹簧,选择底边,Longitudinal Stiffness设置为19.6N/mm,弹簧长度为2000mm(中间的坐标会因为你系统的坐标系不同而不同,这个地方需要你自己根据实际情况去调整)

4.网格划分

添加Face Meshing选择该面,然后设置网格尺寸为200mm

5.Named Selections

该Named Selections主要思路是去掉最下面那条边的节点(关于Named Selections的更详细的可以参考我之前一篇专门讲Named Selections介绍的),先选择面,然后将面转换为节点,然后选择边,将边转换为节点,最后用面节点减去边节点就得到我们想要的。

6.Analysis Settings和边界条件

点击Analysis Settings,Max Modes to Find选择6,Limit Search to Range设置为Yes,Range Minimum设置为0.1,Range Maximum设置为100Hz,其余默认。

右键model添加Nodal Displacement和Nodal Rotation,Scoping Method选择Named Selection,Named Selection选择Selection 2(即上面最后得到的节点);其中Nodal Displacement Y轴方向自由,其余约束,Nodal Rotation三个自由度都约束。此处Nodal Displacement和Nodal Rotation也可在上面的Direct FE中选择。

7.查看结果

右键Solution,添加Total Deformation,求解

8.工况1谐响应

Analysis Settings中Range Minimum设置为0.Hz,Range Maximum设置为9.9647Hz,Solution Intervals设置为100,阻尼设置为0.4。

添加Displacement,Boundary Condition选择Longitudinal -Ground To Surface Body,Define By选择Magnitude-Phase,Magnitude 设置为10.mm,Phase Angle 设置为0,Direction选择 Y Axis。

Nodal Displacement和Nodal Rotation的设置和模态的一样,这里就不赘述了。

9.查看结果

右键Solution,添加两个Directional Deformation,选择矩形面,Orientation选择Y Axis,Set Number分别选择10和93.

在Frequency Response中插入Deformation,选择Y轴

插入Phase Response,选择Y轴,频率填入9.2672Hz

10.小结

很不幸,这个案例我要太监了:这个案例研究了好几天,发现计算的结果文件的设置和案例中问题描述的工况不一样,所以我只能给出一个工况的操作。也许是我水平有限发现不了自己的错误,所以还请谅解。

在该案例中建模,官方案例用的是截面法,选择一条边,然后设置截面,以我这么懒的性格,我不是很建议大家用这种方法。大家可以直接画一个面,然后赋予厚度就好。

最近一直在研究该哪本机械振动的书,在验证案例里官方一直用的是振动理论及应用 第5版William T.Thomson清华大学出版社但是这本书是全英文的,我这渣渣英语水平是吃不透,大家要是有能力的可以看看这本书,网上也有卖,相信应该很不错。

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WorkbenchMechanical
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首次发布时间:2019-06-04
最近编辑:4年前
CAE无剑
硕士 | 仿真工程师 CAE中学生
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1条评论
Yuer
签名征集中
2年前
您好,我最近在做一个加速度激励的冲击仿真,因为是第一次做动力学仿真以及第一次用ANSYS workbench,碰到一些设置问题,可以加个好友交流一下嘛(●'◡'●)
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