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[结构分析] ansys 计算梁单元模态与理论值不符

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发表于 2012-10-19 21:25 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 玉林 于 2012-10-19 21:28 编辑

我想用ansys计算两端梁单元的模态,可是得出的结果却大吃一惊,频率与理论值相差甚远,并且有一阶振型就是错的。
下面是我的命令流:
/PREP7  
!*  
ET,1,BEAM188
!*  
SECTYPE,   1, BEAM, RECT, , 0   !矩形截面
SECOFFSET, CENT
SECDATA,0.5,0.5,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0   
!*  
!*  
!*  
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,EX,1,,2.1e11
MPDATA,PRXY,1,,0.3  
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,DENS,1,,7900

TYPE,   1   
MAT,       1
REAL,   
ESYS,       0   
SECNUM,   1
k,1,0,0
k,2,10,0
l,1,2   
esize,.01
lmesh,1
eplot   
FINISH  
/SOL
OUTPR,BASIC,1   
!*  
ANTYPE,2
!*  
!*  
MODOPT,LANB,10  
EQSLV,SPAR  
MXPAND,10, , ,0
LUMPM,0
PSTRES,0
!*  
MODOPT,LANB,10,0,0, ,on
!*  
!*  
d,1,all,
d,2,all
solve   
FINISH  

计算得出的频率为:26.055,26.055,70.311,70.311,134.16,134.16,147.90,241.78,214.78.
根据郑兆昌《机械振动》给出的理论结果,频率应该为35.1995   58.4401   81.8296  105.2041  128.5861。
并且ansys 第7阶的振型明显错误:


ansys得出的第7阶模态

ansys得出的第7阶模态
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发表于 2012-10-25 16:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 caesar112 于 2012-10-25 16:11 编辑

我也计算过这方面的问题。文献上这样的例子也不少。但都是采用beam4梁单元做的。现在我用ansys14没有beam4单元,用beam188前两阶频率还凑合,从第三阶就偏离的厉害。有篇外国的文献使用beam188做的,也不可避免的出现了偏离,对此作者的解释是beam4是欧拉—伯努利梁,而beam188是铁木辛科梁,所以又偏离。教科书上的解析解也是按无剪切应力的欧拉梁导出的,所以频率不符。
    作者没有提出在高版本没有beam4单元的ansys中如何采用铁木辛科梁解决此问题,本人也在疑惑当中。希望能有高手指点一下!

评分

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 楼主| 发表于 2012-10-26 09:38 | 显示全部楼层

我认为也是欧拉梁和铁木辛哥梁的区别,如果果真是这样的话,可以设置不考虑剪应力,这样就能按照欧拉梁来计算了。
发表于 2012-11-5 10:21 | 显示全部楼层
可以试试!其他方法。。。
发表于 2012-11-5 13:14 | 显示全部楼层
同意沙发的观点,若计算没有错误的话,应当是选择188单元的问题。
但是你的梁长1,截面0.5*0.5,这已经不是梁了呀!错了吧!
 楼主| 发表于 2012-11-6 09:06 | 显示全部楼层
dujunmin 发表于 2012-11-5 13:14
同意沙发的观点,若计算没有错误的话,应当是选择188单元的问题。
但是你的梁长1,截面0.5*0.5,这已经不是 ...

我设定的梁长是10,截面是0.5*0.5,(k,1,0,0  k,2,10,0 ),长细比为20。不过如果我把截面改为0.05*0.05,得出的结果就比较好了。ansys 计算为2.6494 7.3016 14.310 23.646 35.307,《机械振动》上的理论计算为2.6498    7.3041   14.3207   23.6706   35.3617。
发表于 2012-11-12 13:33 | 显示全部楼层
玉林 发表于 2012-11-6 09:06
我设定的梁长是10,截面是0.5*0.5,(k,1,0,0  k,2,10,0 ),长细比为20。不过如果我把截面改为0.05*0.05 ...

抱歉,我看错了。你的计算已经说明了仿真计算和理论计算产生差异的原因。
发表于 2013-4-27 12:09 | 显示全部楼层
发表于 2013-5-5 01:03 | 显示全部楼层
可以用其他软件验证,如MIDAS
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