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ABAQUS与ANSYS Workbench求解对比——模态分析

2021-12-01 12:06 作者:小明爱死磕  | 我要投稿

继上次进行ABAQUS与ANSYS静力学求解对比后,本次带来ABAQUS与ANSYS Workbench模态求解对比。


模型选用早期间学习ANSYS时常用的机翼模型,如图1所示,二维草图尺寸如图2所示。

图1 几何模型示意图


图2 机翼二维草图尺寸


为了保证两者网格属性完全一致,采用Hypermesh进行网格划分,得到如下网格模型。

图3 网格模型


0ABAQUS分析

将设定好的网格模型在Hypermesh中导出为inp文件后导入ABAQUS中,进行后续设定。

一、前处理

1、几何模型构建(跳过)

2、材料参数定义

2.1 创建材料

在Property模块中,单击Create Material创建材料,密度为7850kg/m3,杨氏模量为2.1e11Pa,泊松比为0.3。

2.2 创建截面

在Property模块中,单击Create Section创建Solid-Homogeneous截面。

2.3 截面指派

在Property模块中,单击Assign Section完成属性指派。

3、网格系统构建(跳过)

二、求解设置

1、分析步创建:

在Step模块创建Linear Perturbation-Frequency分析步,选用Lanczos法求解前20阶模态,设定如图4所示。

图4 模态分析设定

2、连接关系构建:跳过。

3、边界条件设定:

1)位移边界条件

在Load模块单击Create Boundary Condition,选择Symmetry/Antisymmetry/Encastre,一侧所有节点,施加Encastre约束。

2)载荷边界条件(跳过)

图5 边界条件设定


在Job模块中创建作业并提交求解,得到如下求解结果。


三、后处理

在Job模块单击Results,进入后处理模块,一阶模态振型如图6所示(限于篇幅,其余结果不作展示),20阶模态频率如图7所示。

图6 一阶模态振型(ABAQUS结果)


图7 前20阶模态求解结果


0ANSYS分析

在Hypermesh得到的网格模型以inp文件形式导入ANSYS Workbench中,搭建模态分析流程,如图8所示。

图8 模态分析流程

在Engineering Data中完成材料定义,并进入Mechanical中进行材料指派,针对一侧端面施加固定约束,求解其前20阶模态结果,得到的一阶模态振型及总体结果如图9和图10所示。

图9 一阶模态振型(WB结果)


图10 前20阶模态求解结果(WB结果)

0误差对比

通过对比可见二者模态振型完全相同,模态频率会有一定误差,但各阶频率误差均在5%以下。关于ABAQUS与ANSYS的更多视频可在乐仿腾讯课堂进行学习。


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