案例7 - 内燃机外壳模态分析

1.案例介绍

内燃机外壳是所有部件的安装基体，其振型对内燃机性能影响尤为显著。在一定激励力作用下，结构表面振动速度的大小及分布规律，主要取决于结构本身的振动特性及阻尼大小。另一方面，外壳的表面积大，而且受到气缸内燃烧压力和惯性力的直接激励，所以抑制外壳壁的振动对于降低内燃机的噪声极为有效。
在产品设计阶段对内燃机外壳进行模态分析，以达到控制外壳的振动、降低噪声已成为内燃机理论的一个重要发展方向。

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engin。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

直接点击“材料”，对结构整体赋予全局材料属性。

步骤五：边界条件与载荷

点击“边界条件与荷载”后的“+”，选择“位移约束”，施加位置为底面。

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“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