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1、《数字化设计与仿真》实验指导书（B类）哈尔滨理工大学机械动力工程学院机械工程实验中心2013年10月实验一机翼模态分析实例一、实验目的：1、使学生深化对机械系统有限元仿真的认识；2、培养学牛的工程分析能力；3、掌握和利用Anasys软件进行零件的有限元分析方法。二、实验内容：1、应用Anasys建立图1飞机的机翼模型；如图所示，为一个模型飞机的机翼。机翼沿着长度方向轮廓一致，且它的横截面由直线和样条曲线定义。机翼的一端固定在机体上，另一端为悬空的自由端。口机翼由低密度聚乙烯制成，有关性质参数为：弓单[性模量：38xlO3psi；泊松比:0.3；密度：1.033X10・3shig/in3。问
2、题的Fl的是显示机翼的模态自由度。B(2,0,0)•cC(2.3,0.2,0)0(1.9,0.45,0)E(l,0.25,0)2、完成对飞机机翼模型的单元划分、约束处理、外载处理、参数设定及计算设定；3、完成固有频率的分析过程。三、实验操作步骤：1.定义标题和设置参数(1)选择菜单UtilityMenu>File>ChangeTitleo(2)输入文本uModalanalysisofamodelairplanewing^,单击L沐」。(3)选择菜单MainMenu>Preferenceso(4)选中“Structural"选项，单击i2.定义单元类型(1)选择菜单MainMenu>Prep
3、rocessor>ElementType>Add/Edit/Delete,弹出[ElementTypes】窗口如图2。图2【ElementTypes］窗口⑵单击旦J,弹LL1［LibraryofElementTypes］对话框如图3。图3【LibraryofElementTypes］对话框(3)在左侧的滚动框中选择"StructuralSolid(4)在右侧的滚动框中选择"Quad4node42”。(5)单击t
4、。(6)在右侧的滚动框屮选择“Brick8node45”，单击I*」。(7)单击4关闭窗口。1.定义材料性质(1)选择菜单路径MainMenu>Preprocessor>Mater
5、ialProps>MaterialModels,打开【DefineMaterialModelBehavior】材料属性对话框如图4。图4【DefineMaterialModelsDefined］窗口(2)在【MaterialModelsAvailable】窗口中选择下面的路径：Structural>Linear>Elastic>Isotropic；打开另一对话框。(1)在【EX】一栏中输入“3800”。(2)在【PRYX】一栏中输入“0.3”，单击厂厂!关闭窗口。(3)双击“Structural,Density打开另一窗口。(4)在【DENS】一栏中输入“1.033E-3”，单击L关闭窗口
6、。(5)"MaterialModelNumber1”出现在［DefineMaterialModelsDefined］窗口中。(6)选择菜单Material>Exit,退岀【DefineMaterialModelBehavior】窗口。1.创建关键声(1)选择菜单MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create>Keypoints>InActiveCS,弹出【CreateKeypointsinActiveCoordinateSystem］窗口如图5。OKApplyHelp图5［CreateKeypointsinActiveCoordinateSystem］窗口(2)
7、在［keypointnumber］中输入“1”，在［LocationinactiveCS］中输入坐标“0,0,0”。(3)单击严y
8、。(4)重复步骤(2)和(3),输入关键点2〜5的坐标值：(2,0,0)、(2.3,0.2,0)、(1.9,0.45,0)与(1,0.25,0)。(5)在输入完最后一点之后，单击I」。(6)选择菜单UtilityMenu>PlotCtrls>WindowControls>WindowOptionso(7)在“Locationoftriad”滚动菜单中选中“Notshown”，单击L*丄(8)选择菜单UtilityMenu>PlotCtrls>Numbering
9、o(9)将Keypointnumbers设为“ON”,单击L嘛丄2.在关键点之间创建线(1)选择菜单MainMenu>Preprocessor>Modeling>Create»Lines>Lines>StraightLine,弹出图6的【CreateStraightLines］拾取菜单。(2)在绘图区域按顺序选屮关键点1和2,绘岀一条直线。(3)在绘图区域按顺序选中关键点5和1,绘出另一条直线。(4)单击I0K」。(5)
