案例6 - 冷却塔模态分析

1.案例介绍

自然通风冷却塔是电厂采用二次循环冷却系统的重要构筑物，是电厂的标志性构筑物之一。
模态分析是研究结构的动态特性的主要方法之一，用于计算结构的振动频率和振动形态。为避免冷却塔在风力载荷和其他外力载荷下发生强烈的共振，因此有必要对冷却塔进行模态分析，研究其振动特性。

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M_coolingtower。如下图所示：

步骤二：接触设置

本案例无接触

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“水泥”的参数，将其赋值于体“V_ALL”

步骤五：边界条件与载荷

点击“边界条件与荷载”后的“+”，选择“弹性支撑”，施加位置为底面，刚度设为1e10；

步骤六：求解器设置

“求解计算方式”使用“Multifrontal”求解器，其余设置采用默认设置

步骤七：时间步&资源

“特征频率范围”设置为“截止频率”，模态阶数为10。

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