基于ANSYS的机翼模型的模态分析.pdf

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1、研究与分析2013年第4期(第26卷，总第126期)·机械研究与应用·基于ANSYS的机翼模型的模态分析张灿，田慧(华北电力大学机械工程系，河北保定071003)摘要：介绍了如何利用ANSYS软件建立飞机机翼的有限元模型。应用ANSYS软件对机翼进行特定约束条件下的振动模态分析，得到了机翼的各阶固有频率及相应的变形云图，为机翼在高空飞行时的设计和改进提供了依据、关键词：ANSYS；机翼；有限元模型；模态分析中图分类号：V211．47；TP391．7文献标志码：A文章编号：1007—4414(2013)04

2、—0042—02ModalAnalysisoftheWingModelBasedOilANSYSZHANGCan．TIANHui(NorthChinaElectricPowerUniversity，DepartmentofMechanicalEngineering，BaodingHebei071003，China)Abstract：ThemethodhowtouseANSYSsoftwaretoestablishthefiniteelementmodelofaircraftwingisdescribed．

3、Thevi—brationmodalaMalysisonthesituationofspecialconstraintsismadebytheapplicationofANSYS．Thenaturalfrequenciesandthecorrespondingwingdeformationaregot，whichprovidesthebasisforthewingathighaltitudeflightdesignandimprove—ment．Keywords：ANSYS；wing；FEMmodel；m

4、odalanalysis1引言决了飞机机翼的各阶固有频率及振型的问题。ANSYS软件是融结构、流体、电场、磁场、声场分2建立计算模型析于一体的大型通用有限元分析软件。ANSYS的技1个简化的飞机机翼模型如图1所示，机翼的一术涵盖多个学科领域，可以说，它是架设于有限元理端固定在机体上，另一端为悬空自由端，该机翼沿延论和实际工程结构计算问题之间的桥梁，其中对机构翼方向为等厚度，有关的几何尺寸见图l。机翼材料进行动力有限元分析效果显著¨。笔者主要研究动的常数为：弹性模量E=0．26GPa，泊松比／x=0．3，密

5、力有限元分析中的振动模态分析。模态分析是研究度P=886kg／nl。结构动力特性的一种近代方法，是系统辨别方法在工一程振动领域中的应用。模态是机械结构的固有振动特性，每个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可由计算或试验分析取得，该计算或试验分析过程称为模态分析。模态分析是所有动态分析类型的最基础的内容，若要进行谐波相应分析或瞬时动态分析，固有频率和主阵型也是必要的。一甍高空长航的飞机近年得到了世界的普遍重视。嚣模，(b)形鲫儿何、J_由于其对长航时性能的要求，这种飞机的机翼采用非图1机

6、翼模型简常大的展弦比，且要求结构重量非常低。大展弦比和低重量的要求，往往使这类结构受载时产生一系列气在分析过程采用直线段和样条曲线简化描述机动弹性问题，这些问题构成飞行器设计和其它结构设翼的横截面形状，选取5个keypoint，A(0，0，0)为坐计中的不利因素，解决气动弹性问题历来为飞机设计标原点，同时为翼型截面的尖点；B(0．05，0，0)为下中的关键技术I。颤振的发生与机翼结构的振动特表面轮廓截面直线上一点，同时是样条曲线BCDE的性密切相关。通过对机翼的模态分析，可获得机翼翼起点；D(0．0475

7、，0．0125，0)为样曲线上一点。C型在各阶频率下的模态，得出振动频率与应变问的关(0．0575，0．005，0)为样条曲线曲率最大点，样条曲系，从而可改进设计，避免或减小机翼在使用过程中线的顶点；点E(0．025，0．00625，0)与点构成直网振动引起变形。本文应用ANSYS软件很好的解线，斜率为0．25。通过点A、B做直线和点B、C、D、E收稿日期：2013—05—27作者简介：张灿(1989一)，男，河北保定人，硕士，主要从事状态监测与故障诊断方面的：1：作。·42·研究与分析2013年第4期(

8、第26卷，总第126期)·机械研究与应用·该铲运车功能多样，配备了铲叉和铲斗2种工作机构，能够快速更换，满足多种作业需要；车身紧凑、外形小巧、适应性强，适合井下掘进顺槽等较窄的巷道；车身采用铰接式前后桥四轮驱动，牵引力大、爬坡一勇警蔓能力强；可靠性高，配件消耗低；保护功能齐全，保护准确且制动性能可靠。图12连接座应力图图13连接座位移图参考文献：连接座受力分析结果与实际工况基本相似，虽然[1]李刚，林耀章，朱李斌，等．铲运机4