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模態分析用實體模型範例

分析模型

表 9.3.1 列出以模態分析為對象的實體模型驗證範例。 其中,EX07(渦輪裝載機)與 EX08(彈簧)的模型幾何形狀分別示於圖 9.3.1、圖 9.3.2。 其餘模型的幾何形狀與驗證內容相同的彈性靜態分析驗證範例相同,且已於前文示出。 另外,若要執行單元類型 731 與 741 的範例,另需直接法求解器。

表 9.3.1 模態分析用實體模型驗證範例
案例名稱 單元類型 驗證模型 節點數 自由度數
EX06 342 渦輪葉片 10,095 30,285
EX07 361 渦輪轉子 127,440 382,320
EX08 342 彈簧 78,771 236,313
EX09 741 圓筒殼 10,100 60,600
EX10A 731 酒杯(粗) 7,240 43,440
EX10B 731 酒杯(中等) 48,803 292,818

渦輪轉子(EX07)

圖 9.3.1 渦輪轉子(EX07)

彈簧(EX08)

圖 9.3.2 彈簧(EX08)

分析結果

以下示出振型與固有頻率。

EX06 渦輪葉片

(a) 振型 1 (1170 kHz) (b) 振型 2(3250kHz
(a) 振型 1 (1170 kHz) (b) 振型 2(3250kHz)
(c) 振型 3(4130kHz) (d) 振型 4(4140kHz)
(c) 振型 3(4130kHz) (d) 振型 4(4140kHz)
(e) 振型 5(8210kHz)
(e) 振型 5(8210kHz)
圖 9.3.3 EX06 渦輪葉片振型

EX07 渦輪轉子

(a) 振型 1(1067Hz) (b) 振型 2(1072Hz)
(a) 振型 1(1067Hz) (b) 振型 2(1072Hz)
(c) 振型 3(1072Hz) (d) 振型 4(1093Hz)
(c) 振型 3(1072Hz) (d) 振型 4(1093Hz)
(e) 振型 5(1093Hz)
(e) 振型 5(1093Hz)
圖 9.3.4 EX07 渦輪轉子振型

EX08 彈簧

振型 1 (445Hz) 振型 2 (446Hz) 振型 3 (908Hz)
振型 1 (445Hz) 振型 2 (446Hz) 振型 3 (908Hz)
振型 4 (985Hz) 振型 5 (1819Hz)
振型 4 (985Hz) 振型 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
圖 9.3.5 EX08 彈簧振型

EX09 圓筒殼

(a) 振型 1, 2 (109 Hz)

(a) 振型 1, 2 (109 Hz)

(b) 振型 3,4(570Hz)

(b) 振型 3,4(570Hz)

(c) 振型 5(615Hz)

(c) 振型 5(615Hz)
圖 9.3.6 EX09 圓筒殼振型

EX10A 酒杯

(a) 振型 1(101Hz) (b) 振型 2(102Hz) (c) 振型 3(354Hz)
(a) 振型 1(101Hz) (b) 振型 2(102Hz) (c) 振型 3(354Hz)
(d) 振型 4(1335Hz) (e) 振型 5(1336Hz)
(d) 振型 4(1335Hz) (e) 振型 5(1336Hz)
圖 9.3.7 EX10A 酒杯振型