盛水水箱模态分析：结构动力学的精准探索

非原创

这是一个流固耦合模态分析的典型事例，采用ANSYS/MECHANICAL可以完成。

处理过程中需要注意以下几个方面的问题：

1、单元的选择；

2、流体材料模式；

3、流固耦合关系的定义；

4、模态提取方法。

水箱采用SHELL63单元，水箱中的水采用FLUID30单元

以下即为整个流固耦合模态计算的命令流文件： length=1 width=0.6 height=0.8 /prep7 et,1,63 et,2,30 !选用FLUID30单元，用于流固耦合问题 r,1,0.01 mp,ex,1,2e11 mp,nuxy,1,0.3 mp,dens,1,7800 mp,dens,2,1000 !定义Acoustics材料来描述流体材料-水 mp,sonc,2,1400 mp,mu,2, ! block,,length,,width,,height esize,0.1 mshkey,1 ! type,1 mat,1 real,1 asel,u,loc,y,width amesh,all alls ! type,2 mat,2 vmesh,all fini /solu antype,2 modopt,unsym,10 !非对称模态提取方法处理流固耦合问题 eqslv,front mxpand,10,,,1 nsel,s,loc,x, nsel,a,loc,x,length nsel,r,loc,y d,all,,,,,,ux,uy,uznsel,s,loc,y,widthd,all,pres,0 alls asel,u,loc,y,widthsfa,all,,fsi !定义流固耦合界面    fluid-structure interactionalls solv fini /post1 set,first plnsol.u,sum,2,1 fini

第一阶固有频率，水箱随水上下两边振动方向相异。

第二阶固有频率，水箱随水上下两边振动方向相异。

第三阶固有频率，水箱随水上下两边分为两个部分振动，对应部分振动方向相异

第四阶固有频率，水箱随水上下两边分为两个部分振动方向相同。

对应部分振动方向相同。

最大位移处出现在上侧振动处。

第五阶固有频率，水箱随水上下两边分为两个部分振动方向相异。

另外左右两边也有小幅振动。

最大位移出现在下两边。

第六阶固有频率，水箱随水左右两边振动方向相异。

最大位移出现在下两边

第七阶固有频率，水箱随水左右两边分为两个部分振动方向相同。

最大位移出现在左两侧。

第八阶固有频率，水箱随水左右，上下两边分为两个部分振动方向相同。

最大位移出现在右侧。

第九阶固有频率，水箱随水上下两边分为两个部分振动方向相同。

最大位移出现在下侧。

第十阶固有频率，水箱随水上下两边分为两个部分振动方向相同。

最大位移出现在上侧。

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