Table of Contents

Modal Analysis

For the single sector solid model given (45° sector), use ANSYS Classic APDL finite element software, calculate the First 5 Modal Frequencies.

For the single sector solid model given (45° sector), use ANSYS Classic APDL finite element software, calculate the First 5 Modal Frequencies.

İpucu 

  1. /PREP7
  2. r1=4e-03 
  3. r2=2e-03 
  4. L1=60e-03 
  5. r3=20e-03 
  6. ri=15e-03 
  7. ! 
  8. PCIRC,r1, ,90,270,
  9. PCIRC,r2, ,-90,90,
  10. AGEN, ,2, , ,2*L1, , , , ,1 
  11. a,1,5,4,2 
  12. adel,all 
  13. ldel,2
  14. ldel,3
  15. ldel,5
  16. ldel,6 
  17. ! 
  18. al,all 
  19. VOFFST,1,L1, ,
  20. CYLIND,r3,ri ,0,L1,-22.5,22.5,
  21. VOVLAP,all 
  22. VDELE, 3, , ,1

Çözüm ve Kullanılan Komutların Anlamları

Soruda ipucu olarak geometrik şekin kodlaması verilmiş, ilk olarak bu komutları girerek geometrimizi çiziyoruz.
  1. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  2. fini
  3. /clear,nost
  4. /FILNAM, Modal
  5. /TITLE, Modal Analysis
  6. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  7. /PREP7
  8. r1=4e-03 
  9. r2=2e-03 
  10. L1=60e-03 
  11. r3=20e-03 
  12. ri=15e-03 
  13. ! 
  14. PCIRC,r1, ,90,270,
  15. PCIRC,r2, ,-90,90,
  16. AGEN, ,2, , ,2*L1, , , , ,1 
  17. a,1,5,4,2 
  18. adel,all 
  19. ldel,2
  20. ldel,3
  21. ldel,5
  22. ldel,6 
  23. ! 
  24. al,all 
  25. VOFFST,1,L1, ,
  26. CYLIND,r3,ri ,0,L1,-22.5,22.5,
  27. VOVLAP,all 
  28. VDELE, 3, , ,1
  29. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  30. MP, EX, 1, 2E11
  31. MP, PRXY,1,0,3
  32. MP,DENS,1,7850
  33. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Meshleme

ET,1,SOLID185
Komutu ile eleman tipimizi seçiyoruz. Aynı zamanda Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete > Add > Solid > Brick 8 node 185 ile de seçimi yapabiliriz. Hexahedral katı model elemanı.

ESIZE,0.002,0,
Eleman boyutu 0.002 m (2 mm) olarak ayarlıyoruz.

VSWEEP,all
Volume Sweep ile bir yüzeyden diğerine “süpürerek” hexahedral mesh atıyoruz.

Sınır Şartları ve Simetri

csys,1
Koordinat sistemini kartezyen'den silindiriğe geçiriyoruz.

nrot,all
Node'ları silindirik eksene göre döndürüyoruz.

nsel,s,loc,x,ri
Soruda verilen iç yarıçap değerini kullanarak silindiril sistemde yarıçap node'larını seçiyoruz.

D,all,ALL,0,
Seçtiğimiz node'ların serbestlik derecelerini 0 yaparak sabit olmalarını sağlıyoruz.

alls
CPCYC,ALL,0.0001,1,0,45,0,0
Herşeyi tekrar seçerek, silindirik simetri komutu ile parçamız 45 derecelik olmasına rağmen 360 derece kapalı bir çember gibi davranmasını sağlıyoruz. Kenarlardaki node'ları birleştiriyoruz yani.

nsel,u,d,u
cpdel,all
Ankastre yapılmış node'lardaki döngüsel bağları siliyoruz. Sabit bir node'un başka bir yere bağlanması hataya sebep olur.

Çözüm

/solu
ANTYPE,2
Çözüm modülümüze giriyoruz ve analiz tipini modal'a çeviriyoruz.

MODOPT,LANB,5
Frekansları bulmak için Block Lanczos algoritmasını kullanıyoruz, ilk 5 modu çıkarmasını söylüyoruz.

EQSLV,SPAR
Çözücü türünü Sparse Direct Solver olarak seçiyoruz.

MXPAND,5,,,0
İlk 5 frekenasın şekillerini görebilmek için bu modları genişleterek kaydediyoruz.

alls
solve
Çözdürüyoruz.

Sonuçlar

/post1
set,list
Sonuç inceleme modülüne girerek, hesaplanan frekansları ekrana basıyoruz.

modal.txt
  1. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  2. fini
  3. /clear,nost
  4. /FILNAM, Modal
  5. /TITLE, Modal Analysis
  6. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  7. /PREP7
  8. r1=4e-03 
  9. r2=2e-03 
  10. L1=60e-03 
  11. r3=20e-03 
  12. ri=15e-03 
  13. ! 
  14. PCIRC,r1, ,90,270,
  15. PCIRC,r2, ,-90,90,
  16. AGEN, ,2, , ,2*L1, , , , ,1 
  17. a,1,5,4,2 
  18. adel,all 
  19. ldel,2
  20. ldel,3
  21. ldel,5
  22. ldel,6 
  23. ! 
  24. al,all 
  25. VOFFST,1,L1, ,
  26. CYLIND,r3,ri ,0,L1,-22.5,22.5,
  27. VOVLAP,all 
  28. VDELE, 3, , ,1
  29. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  30. MP, EX, 1, 2E11
  31. MP, PRXY,1,0.3
  32. MP,DENS,1,7850
  33. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  34. ET,1,SOLID185
  35. ESIZE,0.002,0,
  36. VSWEEP,all
  37. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  38. csys,1
  39. nrot,all
  40. alls
  41. nsel,s,loc,x,ri
  42. D,all,ALL,0,
  43. alls
  44. CPCYC,ALL,0.0001,1,0,45,0,0
  45. nsel,u,d,u
  46. cpdel,all
  47. fini
  48. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  49. /solu
  50. ANTYPE,2
  51. MODOPT,LANB,5
  52. EQSLV,SPAR
  53. MXPAND,5,,,0
  54. MODOPT,LANB,5,0,0,,OFF
  55. alls
  56. solve
  57. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
  58. /post1
  59. set,list

Bu belgedeki bilgiler UCH Viki'den alıntılanmıştır. https://wiki.ulascemh.com/doku.php?id=tr:eng:cada:fea:apdl:example:modal