方板的振动

此示例示出了如何计算3-d的振动模式和频率简单支撑,正方形,弹性板。万博1manbetx

的尺寸和所述板的材料特性是从由NAFEMS,FV52(见参考文献)发表的标准有限元基准问题作出。

首先,为您3 d模态分析问题的结构模型容器。这是保持的几何形状,边界载荷边界约束的材料的性质,体载荷,,,和网状的容器。

模型= createpde(“结构性”“模态固体”);

使用导入一个简单的平板模型的STL文件importGeometry功能。此功能重建面,边和模型的顶点。它可以合并一些面和边,这样的数字可以从那些母体CAD模型的不同。

importGeometry(模型,'Plate10x10x1.stl');

绘制几何形状和打开脸上的标签。定义边界条件时,您需要面对的标签。

图11C = pdegplot(型号,'FaceLabels''上');HC(1).FaceAlpha = 0.5;标题(“板面标签”

限定钢的弹性模量,泊松比,并且该材料的密度。

structuralProperties(模型,'YoungsModulus',200e9,...'PoissonsRatio',0.3,...'MassDensity',8000);

在这个例子中,唯一的边界条件是零 ž - 位移上的四个边缘面。这些边缘面有标签1至4。

structuralBC(模型,'面对',1:4,'ZDisplacement',0);

创建并绘制一个网格。指定目标最小边缘长度,以便有每板厚元件的1行。

generateMesh(模型,'HMIN',1.3);图pdeplot3D(模型);标题(“网格与二次四面体单元”);

对于与已发表的值进行比较,装入的参考频率,单位为Hz。

refFreqHz = [0 0 0 45.897 109.44 109.44 167.89 193.59 206.19 206.19];

求解指定的频率范围的问题。限定的上限为低于最高参考频率和下限为大于最低基准频率稍小稍大。

maxFreq = 1.1 * refFreqHz(结束)* 2 * PI;导致=解决(型号,'频率范围',[ -  0.1 maxFreq]);

在赫兹计算频率。

freqHz = result.NaturalFrequencies /(2 * PI);

比较为最低的10种模式的参考和计算的频率(赫兹)。最低的三个模式的形状对应于该板的刚体运动。它们的频率接近于零。

tfreqHz =表(refFreqHz',freqHz(1:10));tfreqHz.Properties.VariableNames = {'参考'“已计算”};DISP(tfreqHz);
参考已计算_________ __________ 0 2.4285e-06 0 3.4344e-06 0 3.2672e-05 45.897 44.871 109.44 109.74 109.44 109.77 167.89 168.59 193.59 193.74 206.19 207.51 206.19 207.52

你看,计算并公布的频率之间良好的一致性。

画出第三组分( ž 为七最低非零频率模式的溶液的-component)。

H =图。H.POSITION = [100100900600];numToPrint =分钟(长度(freqHz),长度(refFreqHz));对于I = 4:numToPrint副区(4,2,I-3);pdeplot3D(模型,'ColorMapData',result.ModeShapes.uz(:,i))的;轴等于标题(sprintf的(['模式=%d,z移位\ N'...'频率(Hz):REF =%克FEM =%G']...I,refFreqHz(i)中,freqHz(I)));结束

参考

[1]国家机构的有限元方法和标准。标准NAFEMS基准。英国:NAFEMS,1990年10月。