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1、模态分析、频域分析实例模态分析可求解结构的共振频率和振型。频域分析可以得出结构在一定频率外力下的反应。 这两种分析通常搭配使用。首先进行模态分析，求得模型的几种共振频率。然后根据结构 所处环境情况，将环境中可能存在的、接近共振频率的外力施加到模型上，进行频域分析， 观察模型的变形等情况，从而判断结构是否在当前环境中可靠。这里我们将用一个工业中简化的模型，展示如何在CAXA CAE进行模态分析、频域分析。问题描述：已知条件：1. 结构尺寸：见三维模型，完全对称分布2. 材料：Q235-B3. 载荷：结构上方横梁中央平台（与水平面成45）对称安装2反向旋转的振动电机，每台的激振力为 10KN，力心
2、位于蓝色环形区域的轴心位置，转速均为1450 r/m。激振合力方向为横梁中央平台 的法线方向。4. 约束:红色支板下方中心由4只X、Y、Z方向K=95N/mm压缩螺旋弹簧支撑于基座上，计算结果：1. 结构1-3阶模态2.谐响应分析：应力分布云图及最大动应力。模态分析设置1.建立一个新的有限元分析。单击有限元分析主工具条上的“添加FEA”按钮。主工 具条如下：。？口二百布吾苹1 ur)C 不铠定抑析在下图中弹出的“选择分析类型”对话框中选择“模态/振动模式”分析，单击确 定。: :ZTi.iZTiECf2D扣时F.CX于倾;2. 分析页面的设置。新建完FEA后，会弹出有限元分析选项卡。选项卡的上
3、半部分为 有限元分析树状图，用户可通过树状图了解到FEA设置的进度。所有分析均可在树 状图中由顶部至底部依次完成各页面的设置。首先自动显示的是分析页面。分析页 面可设置分析涉及的物理性等。Multi physics FEA： - l模志:白口 F相栩. L.Q w李件.原*均豆- 就荷-源 K r P帕姑吴自动哦解同身博式点|5| 口防心珂.枷里性-比应力 电口热目中Adv：打 L、1我们在“模式#”后输入12,表示我们将计算前12阶模态。其他保持不变。Analysis:程旁日由求犁 司坦物理性叵MJ. 殂口热电高眼姓项心:牡L、3. 模型页面、材料页面设置。模型页面可以设置单位系统等。材料页
4、面可以选用材料 或修改材料参数。CAXA CAE的材料库中约有100种常用材料。用户也可以很方便 的在安装目录中找到AFEMaterial文件，把自己常用的材料添加到材料库中，这样 在下次使用时就可以直接调用。用户也可以直接选用相似的材料，再单击材料页面 的“编辑材料”，输入真实的材料参数。这里我们使用Q235，因此我们到材料页面时候，在“类别”下拉菜单中选择碳钢， 再从“名称”下拉菜单中选择碳素结构钢Q235-A。4. 约束页面设置。在进行应力分析时，可向模型添加固定约束，以及节点刚度/阻尼/ 质量、旋转、捆绑/粘合、接触等高级约束。这里我们将向模型添加弹簧约束，即 节点刚度约束。首先在约束
5、页面选择“高级约束”，再从高级约束页面中单击“节 点刚度”，弹出节点刚度页面：节舰刚度高弱约束在节点刚度页面中，选择施加刚度的面。这里我们施加了 190的刚度，因为选择了 两个面，每个面上的刚度为95,与我们的设计相同。QQ 13aLTWdHLWXS2LO_MiRQQ 心林岫J虬Q渗出站SL Q 133_JI_ZKfCLL-Q uijnffi?.-a U3_IEHATCFE中Q i空制蛔胴厕Q 口顷瞄时虬MR 1_77WUMK2U0jMRQ 135_S*WJL-OJIH_MRa lH7_S*ysULWJIH_WRlajLZhEH-UAMjU 顷 ffLATCfiQ 1 始 XlEflAEPKE
6、 F*FMS Pm*V+Z+F&:133_WF5 I25_7AHI5. 施加外力。在应力物理性分析中，我们可以施加外力或压强，或者加速度或转速等 特殊载荷-源。在这里我们在载荷-源页面单击外力，在弹出的外力页面中将力的大小改为10000N。 然后选择外力施加到的平面。再单击“设定方向”，输入力的矢量。裁荷莎骨力设定方向自切坤 同生Mrn 压遢W X 白网申程 底矛Force v 世代 10Q00N v反向2定万向,=1.00001= QD000 z= A000D固瓦 V却X tlHr 同个同tr更新性x oY0.707107Z07Q7W7| X | Z由瞄物宜Q i37_XJimj|H_MA
7、4Q K9_tr+52Q 的KWM3KI.31EFV.KflK3_lEW.K：fi不选好外力施加的平面后，效果如下:芸曲 PX+Y4Z*相上升力I炒H上费力IKK HB何右皿队期曰Mfisssw通颅卜勺=1M6. 网格页面设置。网格页面可以设置网格的种类、分布、大小。这里我们在网格页面 单击“添加细化”命令，可以将模型的一部分使用更细的网格。因为有限元分析中， 使用更细的网格可以让结果更加准确，但是求解时间会变长。在不重要的位置使用 较粗的网格、并在关注的位置使用更细的网格，可以平衡求解时间和精确度的要求。我们在侧板使用100 mm的网格，在中部轴处使用30 mm的网格。添加完细化后， 单击生
8、成网格，设置其他位置使用50 mm的网格。比中网Ed44 ars-4.I E .Z254 MB7D EXF4JLADJH14O1EHATCFI TBmf1:1Smi E:4C1US:QS MILS-WrwFWR-t 此j I41_MERATDR J 142_1BRATDRH E? ilL专贸01咚2+! J_ nm-JiD -Bnifi-!WJ3raiEt5i6C335 匝 flftS-iOOrm 部?lltS-r7. 结果页面。结果页面可以查看、输出、处理各种结果信息。计算完成后，自动显示 以下结果：ics FEA:日分析:模.鸯。1- S约束数荷京d E Pits (N: 13731 E:
9、dE1G0S:M) 旧拮果CT稳真间均片忻匚平而应我Ki归沁： 52C时时鄂I矢于.仰12. 分析页面设置。我们可以计算得出施加的外力的频率应为151.843 rad/sec。这里 起始频率为0，增量和结束为151.843，表示计算2种情况，外力频率为0和 151.843。用户可以用这个功能实现更加复杂的、有一定频率范围（频域）外力的 分析。Analysis: SI幸自动求解同步TrieWllt的应力电口却流怀绝绿Adv：不侦MJ jSiE F2旦3. 完成分析页面的修改后，可以直接到结果页面单击“分析”。注意，频域分析需使 用frontal solver。这种求解器比较占内存，如您的电脑内存不够大，请到网格 页面换用更粗的网格。计算完成后，自动显示以下结果：g1蜉莉刷卓- g aft! ；Q (IS：S的甲T FMJB期但+* PME F 知*A略WJ_ 肘11N担 1 maffiEKswsM.i- “甘 ：！示日Md| X. :4炒 Sjb
