盛水水箱的模态分析

非原创

这是一个流固耦合模态分析的典型事例，采用ANSYS/MECHANICAL可以完成。处理过程中需要注意以下几个方面的问题： 
1、单元的选择； 
2、流体材料模式； 
3、流固耦合关系的定义； 
4、模态提取方法。 

水箱采用SHELL63单元，水箱中的水采用FLUID30单元，以下即为整个流固耦合模态计算的命令流文件： 
length=1 
width=0.6 
height=0.8 
/prep7 
et,1,63 
et,2,30 !选用FLUID30单元，用于流固耦合问题 
r,1,0.01 
mp,ex,1,2e11 
mp,nuxy,1,0.3 
mp,dens,1,7800 
mp,dens,2,1000 !定义Acoustics材料来描述流体材料-水 
mp,sonc,2,1400 
mp,mu,2, 
! 
block,,length,,width,,height 
esize,0.1 
mshkey,1 
! 
type,1 
mat,1 
real,1 
asel,u,loc,y,width 
amesh,all 
alls 
! 
type,2 
mat,2 
vmesh,all 
fini 

/solu antype,2 
modopt,unsym,10 !非对称模态提取方法处理流固耦合问题 
eqslv,front 
mxpand,10,,,1 
nsel,s,loc,x, 
nsel,a,loc,x,length 
nsel,r,loc,y 
d,all,,,,,,ux,uy,uz
nsel,s,loc,y,width
d,all,pres,0 
alls 
asel,u,loc,y,width
sfa,all,,fsi !定义流固耦合界面    fluid-structure interaction
alls 
solv 
fini 

/post1 
set,first 
plnsol.u,sum,2,1 
fini

第一阶固有频率，水箱随水上下两边振动方向相异。

第二阶固有频率，水箱随水上下两边振动方向相异。

第三阶固有频率，水箱随水上下两边分为两个部分振动，对应部分振动方向相异

第四阶固有频率，水箱随水上下两边分为两个部分振动方向相同。

对应部分振动方向相同。

最大位移处出现在上侧振动处。

第五阶固有频率，水箱随水上下两边分为两个部分振动方向相异。

另外左右两边也有小幅振动。

最大位移出现在下两边。

第六阶固有频率，水箱随水左右两边振动方向相异。

最大位移出现在下两边

第七阶固有频率，水箱随水左右两边分为两个部分振动方向相同。

最大位移出现在左两侧。

第八阶固有频率，水箱随水左右，上下两边分为两个部分振动方向相同。

最大位移出现在右侧。

第九阶固有频率，水箱随水上下两边分为两个部分振动方向相同。

最大位移出现在下侧。

第十阶固有频率，水箱随水上下两边分为两个部分振动方向相同。

最大位移出现在上侧。