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Exemplos de Modelos Reais para Análise Modal

Modelos de Análise

A Tabela 9.3.1 lista os exemplos de verificação com modelos reais para análise modal. Entre eles, as geometrias dos modelos EX07 (rotor de turbina) e EX08 (mola) são mostradas nas Figuras 9.3.1 e 9.3.2. As demais geometrias de modelo são as mesmas dos exemplos de verificação para análise estática elástica com o conteúdo de verificação correspondente e já foram apresentadas. Observe que é necessário um solver direto separado para executar os exemplos dos tipos de elemento 731 e 741.

Tabela 9.3.1 Exemplos de verificação com modelos reais para análise modal
Nome do Caso Tipo de Elemento Modelo de Verificação Número de Nós Número de DOFs
EX06 342 Pá de turbina 10,095 30,285
EX07 361 Rotor de turbina 127,440 382,320
EX08 342 Mola 78,771 236,313
EX09 741 Casca cilíndrica 10,100 60,600
EX10A 731 Taça de vinho (grosseira) 7,240 43,440
EX10B 731 Taça de vinho (média) 48,803 292,818

Rotor de turbina (EX07)

Figura 9.3.1 Rotor de turbina (EX07)

Mola (EX08)

Figura 9.3.2 Mola (EX08)

Resultados da Análise

As formas modais e as frequências naturais são mostradas abaixo.

EX06 Pá de Turbina

(a) Modo 1 (1170 kHz) (b) Modo 2(3250kHz
(a) Modo 1 (1170 kHz) (b) Modo 2(3250kHz)
(c) Modo 3(4130kHz) (d) Modo 4(4140kHz)
(c) Modo 3(4130kHz) (d) Modo 4(4140kHz)
(e) Modo 5(8210kHz)
(e) Modo 5(8210kHz)
Figura 9.3.3 Formas Modais da Pá de Turbina EX06

EX07 Rotor de Turbina

(a) Modo 1(1067Hz) (b) Modo 2(1072Hz)
(a) Modo 1(1067Hz) (b) Modo 2(1072Hz)
(c) Modo 3(1072Hz) (d) Modo 4(1093Hz)
(c) Modo 3(1072Hz) (d) Modo 4(1093Hz)
(e) Modo 5(1093Hz)
(e) Modo 5(1093Hz)
Figura 9.3.4 Formas Modais do Rotor de Turbina EX07

EX08 Mola

Modo 1 (445Hz) Modo 2 (446Hz) Modo 3 (908Hz)
Modo 1 (445Hz) Modo 2 (446Hz) Modo 3 (908Hz)
Modo 4 (985Hz) Modo 5 (1819Hz)
Modo 4 (985Hz) Modo 5 (1819Hz)
FrontISTR NASTRAN
1 445 Hz 445 Hz
2 446 Hz 446 Hz
3 908 Hz 908 Hz
4 985 Hz 986 Hz
5 1810 Hz 1810 Hz
Figura 9.3.5 Formas Modais da Mola EX08

EX09 Casca Cilíndrica

(a) Modos 1, 2 (109 Hz)

(a) Modos 1, 2 (109 Hz)

(b) Modos 3,4(570Hz)

(b) Modos 3,4(570Hz)

(c) Modo 5(615Hz)

(c) Modo 5(615Hz)
Figura 9.3.6 Formas Modais da Casca Cilíndrica EX09

EX10A Taça de Vinho

(a) Modo 1(101Hz) (b) Modo 2(102Hz) (c) Modo 3(354Hz)
(a) Modo 1(101Hz) (b) Modo 2(102Hz) (c) Modo 3(354Hz)
(d) Modo 4(1335Hz) (e) Modo 5(1336Hz)
(d) Modo 4(1335Hz) (e) Modo 5(1336Hz)
Figura 9.3.7 Formas Modais da Taça de Vinho EX10A