搜索
如何进行对称模型的模态分析而你不会丢失模态？最简单的办法是：不管结构是否对称，都对整个结构建模、划分网格，然后执行模态分析。对于中小型结构，这是简单方便的办法，很值得提倡。但是对于大型结构，由于结构大，有限元模型也很大，求解模态的时间会很长，所需硬盘空间也很大，分析过程很容易出问题。如：由于计算时间太长，中途容易发生意外-断电、误操作(特别是多人合用的情况)；或是硬盘空间不够(程序自动退出)，等。对这种情况，如果结构具有对称性，可以考虑充分利用结构的对称性来减小模型的规模，加快求解的速度。如果结构具有一个对称面，利用对称性可以把模型的规模减小到原来的一半左右，计算时间可以减小到原来的1/4左右，占有硬盘至少减小到原来的一半，其效果是很可观的。但是，利用对称性来减小计算规模也有一些地方需要注意，否则很容易发生丢失模态的情况。对于只有一个对称面的情况，，需要计算两种工况才能保证不丢失模态：这两种工况分别是：对称面约束条件分别设置为对称条件和反对称条件；对于有两个对称面的情况，则必须分析四种工况才能保证不丢失模态：这四种工况分别是：两个对称面的约束条件为如下四种组合：对称+对称；对称+反对称；反对称+对称；反对称+反对称。下面通过一个例子说明这一点：例题：一块板，边长100mm，厚度5mm，中心孔半径10mm；材料性能为：E=21000Mpa；μ=0.3ρ=7.8e-9Mpa模型：创建了2种模型：(1)整个板为一个模型；(2)考虑对称性，取1/4板计算。约束条件：(1)板的外部边界：Uz和Un为零(n为边界在面内的法向)；(2)对称边界：1/4模型有两个对称边界，分别取了4种组合情况：对称–对称；对称–反对称；反对称–反对称；反对称–对称实际计算时，可以只取其中的3个1/4模型，或取全部4个1/4模型，以便进行比较。计算结果：见下表，其中给出了不同计算方法，前30个固有频率的的汇总结果：第一列为频率阶数；第二列为整个板模型的固有频率；第三列为取所有4个1/4模型的汇总结果；第四列为只取上面的前3个1/4模型的汇总结果。比较可见：取所有4个1/4模型和4种约束条件，结果与整个模型的结果完全一致。如果只取3个1/4模型和3种约束条件，结果只是丢失一些重复的频率，并没有实质性的区别。结论：采用适当的对称模型和边界条件，不会丢失频率。建模和分析过程(参考)1在Preferences中，选择Structural2定义单元类型–shell633定义实常数–厚度54定义材料性能：E=21000μ=0.3ρ=7.8e-95创建几何模型a.创建一块方板100*100，分割为4个小方块b.在大方板中心创建一个半径10的实心圆c.进行Ovarlap操作，然后删除中心园部分，生成小孔d.为能够进行MAP划分网格，对有孔方板进一步切割6生成有限元模型a.设置默认网格属性b.设置各边划分单元个数(均为8)c.划分网格d.设置约束条件7分别选取整个方板，或3个或4个1/4模型，进行求解和查看计算结果