案例1 - 音叉模态分析

1.案例介绍

现有一音叉，其材质为铁，对音叉进行模态分析有两个目的，第一，找出音叉前几阶固有频率，从而判断是否结构发生共振；第二，分析前几阶的振型，看支撑位置是否安排合理。
本案例对其进行模态分析，来熟悉格物CAE模态分析模块。

2.流程介绍

• 前处理与求解设置
  • 学习如何导入几何，自动生成网格
  • 学习如何导入模型网格
  • 学习如何设置模型与材料相关选项
  • 学习如何求解计算
• 后处理结果分析展示
  • 统计表格
  • 折线图
  • 结果云图

步骤一：导入几何

进入模态分析模块，点击“几何”，上传几何文件Tuning_fork.step，本案例几何名为Tuning_fork。如下图所示：

步骤二：几何分组

点击“几何”前的“+”，弹出分组选项，可以分别创建“点”、“线”、“面”三种类型的组，“体”组系统会自动生成。
点击后面“+”，选择添加面组，鼠标点击几何手柄处的面进行选择施加位置，同理，创建另外两个面组。

步骤三：划分网格

点击“网格”，类型选择“几何生成”，“网格划分方法”选择“手动划分”，精度调至最大。并设置单元最大尺寸为0.001m，最小尺寸为0.0001m。设置完毕后点击最下方的“生成网格”，等网格划分成功后，会显示网格信息。

步骤四：接触设置

本案例无接触

步骤五：单元设置

单元设置主要目的是设置单元类型，在模态分析模块中，单元类型可以设置为三维完全积分单元与三维缩减积分单元两种；网格类型可分为一阶网格与二阶网格两种。当单元设置为手动时，可对子模型进行单元设置。设置如下图所示：

步骤六：材料设置

点击“材料”后的“+”，选择材料库中“铁”的参数，将其赋值于体“volume_group”设置如下图所示：

步骤七：边界条件与载荷

点击“边界条件与荷载”后的“+”，选择“固定支撑”，施加位置为手柄face_1；

步骤八：求解器设置

“特征值求解方法”采用“Lancaos”，其余设置采用默认设置

步骤九：时间步&资源

“特征频率范围”设置为“中心频率”，“中心频率”为440Hz，“模态阶数”为6。

步骤十：结果配置&计算

结果配置中只有位移场

点击“仿真计算”，开始计算，直至提示成功即可。操作如下图所示：

步骤十一：结果展示

点击“仿真计算”前“+”，可以看见三种计算结果。

1）表格-统计数据

2）绘图

3）位移云图