1、鋼支架的模態(tài)分析摘 要：本文在Ansys9.0平臺上，采用有限元法對鋼支架模態(tài)分析，計(jì) 算出支架的前5階模態(tài)頻率及陣型，為支架的設(shè)計(jì)和使用提供理論依據(jù)。1、引言模態(tài)分析主要用于確定結(jié)構(gòu)的振動類型，比如固有頻率和各階陣型，其目 的就是為了避免在工作時(shí)發(fā)生共振和出現(xiàn)有害陣型，同時(shí)也可作為其他詳細(xì) 的動力學(xué)分析的起點(diǎn)，如瞬態(tài)動力學(xué)分析、諧響應(yīng)分析、譜分析。模態(tài)分析是用來確定結(jié)構(gòu)的振動特性的一種技術(shù)，主要關(guān)心結(jié)構(gòu)的自身基 本動力特性。ANSYS求解模態(tài)分析的方法有子空間法、分塊Lanczos法、 縮減法、分對稱法、阻尼法、QR阻尼法、PowerDynamics法等。本文采用 常用的分塊Lanczos法

2、，對鋼支架進(jìn)行分析。2、計(jì)算模型結(jié)構(gòu)模型按照實(shí)體結(jié)構(gòu)尺寸在 ANASYS中直接建立。選擇實(shí)體單元 Solid95，并進(jìn)行單元劃分。實(shí)常數(shù)為：彈性模量 Ex=200MPa，泊松比： NUxy=0.3，密度：DENS=7.85g/cm3.2、計(jì)算結(jié)果分析讀取所有計(jì)算結(jié)果：即各階陣型的周期* INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE *SETTIME/FREQLOAD STEPSUBSTEPCUMULATIUE120.096111229.384122356.068133457.637144579.435155一階振型圖:振型描述：支架上面部分為上下振動。2階振型圖（為了看

3、的清楚，將支架翻轉(zhuǎn)）:,/VVVVWVWM/一振型描述：支架上端左右振動，并產(chǎn)生扭曲，當(dāng)80 x80鋼管上端運(yùn)動與伸出的 50 x50鋼管運(yùn)動方向相反。1DISPLACEMENT三階振型圖:1DISPLACEMENTSTEP=1SUB =3FREQ=.5 6.Li68DMX =22.678STEP=1SUB =3FREQ=56.068DMX =22.678振型描述：伸出的兩根50 x50的鋼管相對開合運(yùn)動。4階振型圖：DISPLACEMENT1DISPLACEMENTSTEP=1振型描述：同2階描述5階振型圖：j 1 a zi振型描述：同1階振型。3、結(jié)論通過上面的分析，該支架具有豐富的低頻成分。各階陣型主要表現(xiàn)為支架上 端50 x50鋼管部分的上下，左右，及扭曲運(yùn)動。這對支架的壽命產(chǎn)生影響, 工作時(shí)應(yīng)該避開相應(yīng)的頻率，避免共振現(xiàn)象的產(chǎn)生。參考文獻(xiàn)：1張波，盛和太ANSYS有限元數(shù)值分析與工程應(yīng)用清華大學(xué)出版 社，2005王國強(qiáng)實(shí)用工程數(shù)值模擬技術(shù)及在SANSYS上的實(shí)踐西北工業(yè)大學(xué) 出版社