基于ANSYS的机库大门钢结构模态分析 Medal analysis of hangar door steel structure based on ANSYS.pdfVIP

凰 基于ANSYS的机库大门 钢结构模态分析 陈学军 郭继明 陕西成阳机库大门设计制造公司 摘要：机库大门在工作时，由于冲击或振动会引起大的动态应力，可能造成大门钢结构的破坏，因此在大门钢结构 设计中动力学设计是必不可少的一部分。本文利用大型有限元分析软件ANSYS建立有限元模型，并对其进行结构模态分析， 有效预估结构的振动特性及结构的优化设计，为机库大门钢结构的设计制造提供有力的技术支撑。 关键词：机库大门；钢结构；模态分析；固有频率；振型 cause tothe orvibrationwillleadto stressin door their and Abstract：Impact hiighdynamic hangarduring working damage door builds doorsteelstructure．Soit is toconduct of steelstructure．This hangar necessary dynamicsdesignhangar paper dynamics witll theresultswiU modelofthe door thefiniteelement softwareANSYSand mode analysis hangar analysis performsanalysis．and estimatethevibrationcharacteristicandthe ofstructureand a ofthe effectively optimaldesign providespowerfulsupporttechnology forthewhole andmanufactureofthe doorsteelstructure． design hangar Key door,steelstructure，modelanalysis，natural mode words：hangar frequency，vibration 1 前言 嗍一一质量矩阵； 模态分析主要是研究结构或机器部件的振动 [c】一一阻尼矩阵； 特性，得到结构的固有频率和振型。固有频率和振 【圈一一刚度矩阵，均为rt阶方阵，n∞、舀∞、M0)分 型是结构动力学分析中重要参数，是其他动力学分 别为加速度向量、速度向量、位移向量；P(t)为动载荷 析如谐响应分析、瞬态动力学分析、谱分析的基础。 向量。 目前，钢结构机库大门的设计计算是按现行国家标 在实际工程中，动载荷耶)：o，即为模态分析： 准《钢结构设计规范》进行，主要还是根据传统的材 运用ANSYS进行模态分析，由于结构阻尼较 料力学和结构力学的方法，计算复杂，耗时耗力，当 小，可忽略其对固有频率和振型的影响。由式(1)可 处理动载问题时，只是在原静载的基础上考虑一动 得振动方程为： 载系数，本质上还是进行静力学分析计算，计算结 [『l幻{豇O))+【幻{uO)}=0 (2) 果精度较低。机库大门在实际的使用过程中，由于 设式(2)的解为如下形式(即各质点按同一频 频繁的启动和停止，容易造成冲击，并且也有可能 率作简谐运动) 由于外界的激励形成振动，在