案例3 - 压力容器模态分析

1.案例介绍

结构动力学分析中，最基础、也是最重要的一种分析类型就是“结构模态分析”。模态分析主要用于计算结构的振动频率和振动形态，因此又可以叫做频率分析或者是振型分析。动力学分析可分为时域分析与频域分析，模态分析是动力学频域分析的基础分析类型。
随着石油化工的迅速发展，压力容器是否具有良好的稳定性以及较高的减震降噪性，对实际工况具有重要的意义。

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：导入网格

进入模态分析模块，点击“网格”，“类型”选择“上传网格”，点击“上传网格”，本案例网格名为Vessel_Med_Second。如下图所示：

步骤二：接触设置

点击“线性接触”后的“+”，设置“线性接触1”。

步骤三：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：

步骤四：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“support_half”和“vessel_half”

步骤五：边界条件与载荷

点击“边界条件与荷载”后的“+”，选择“固定支撑”，施加位置为底面；

再次添加荷载“对称约束”，施加面在vessel_symm。

步骤六：求解器设置

求解器设置采用默认设置

步骤七：时间步&资源

“特征频率范围”设置为“频率范围”，“起始频率”为100，“结束频率”为1000。

步骤八：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：

步骤九：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