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CAE课程设计 支架结构的模态瞬态动力分析学 院: 专 业: 班 级: 学 号: 姓 名: 指导教师: 课程设计任务书课程名称:CAE课程设计院（系）：专业： 课程设计题目：支架结构的模态瞬态动力分析课程设计时间：201 年 1 月 2 日至 201 年 1 月 1 日课程设计的内容及要求：（一）基本要求1、根据给定的问题选择合理方法计算出支架结构的模态瞬态动力分析;2、掌握 HyperMesh 前处理和 HyperMesh 后处理的基本操作；3、设计说明书编写符合规范；（二）课设内容1、查阅参考资料，熟悉 HYPERMESH 软件相关应用模块；2、编写设计说明书；3、参加答辩；（三）主要参考书[1] 李楚琳，张胜兰，冯樱. 《HyperWorks 分析应用实例》. 机械工业出版社. 2008[2] 方远乔，陈安宁，董卫平. 振动模态分析技术． 北京：国防工业出版社. 1994[3] 傅志方,华宏星． 模态分析理论与应用[M]． 上海：上海交通大学出版社. 2000．[4] 李黎明． 有限元分析实用教程． 北京：清华大学出版社. 2005：1—3．[5] 吴琦. 支架设备结构模态实验及计算分析评价[D]. 大连理工大学硕士论文. 2008.（四）评语（五）成绩指导教师： 负责教师： 学生签名： 摘要本文通过模态分析可以识别出支架结构的模态参数，进行结构系统的瞬态模态的计算分析，最终结合分析结果给出支架结构动力特性的优化设计评价。模态是结构系统的固有振动特性。线性系统的自由振动被解耦合为N个正交的单自由度振动系统，对应系统的N个模态。模态分析的最终目标在是识别出系统的模态参数，为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。本文主要是利用HyperWorks有限元软件针对支架结构模型进行时间历程分析,其中包括对支架结构模型的优化，利用HyperWorks中提供的子结构对支架结构模型进行简化。文章中详细介绍了对支架结构的模态瞬态分析的HyperWorks操作过程，并简要分析了所得结论。通过模态分析得到了支架模态特性，为分析、设计和优化此类支架结构提供理论依据和参考。关键字：HyperWorks 支架结构 瞬态模态 结构设计目录第一章 引言11.1研究背景11.2任务设计1第二章 软件操作演示22.1软件简介22.2打开软件并导入22.3定义时间相关动载的表格32.4定义瞬态时间步长32.5创建Darea以定义支架顶部平面的力42.6模态阻尼表格52.7创建Eigrl载荷集62.8创建瞬态动力响应62.9创建载荷步72.10创建输出要求72.11提交计算82.12查看结果82.13结果分析10第三章 总结11参考文献12第一章 引言1.1研究背景近年来，我国机械制造业发展迅猛，机械产品正在向高速高精度轻量化方向发展，振动和噪声问题日益突出。如何提高系统的性能越来越受到人们的重视。对产品进行动力学研究是提高产品性能的主要手段，在产品设计中起着非常重要的作用。其中，模态分析是一种有效的方法，在解决工程问题中起着重要的作用。1.2任务设计对支架结构进行瞬态模态分析，求得指定位置处的位移。首先通过OptiStruct进行模态瞬态动力分析，再使用HyperGraph对瞬态动载作用下的支架变性特征进行后处理。问题描述：（1）模型支架结构，两腿底部受约束（2）原始条件模态：瞬态分析；运行时间：4s；增量：800个（时间步长为0.005s）；固有频率：1000Hz；模态阻尼：2%临界阻尼。（3）目的监测孔中心集中质量处Z方向的位移。第二章 软件操作演示2.1软件简介HyperWorks 是一个创新、开放的企业级CAE平台，它集成设计与分析所需各种工具，具有无比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面。本次课设应用的模块为HyperMesh以及HyperGraph。2.2打开软件并导入首先打开软件,并如图所示配置:配置完成之后，将模型文件导入软件中：2.3定义时间相关动载的表格（1）Collectors面板中，点击Load Collectors按键，进入如下界面：（2）将“loadcol name=”后的值设置为Tabled1，并将Card Image设置为Tabled1（3）点击creat/edit按键，将TABLED1_NUM=后的值设置为4，并按enter，之后将x、y的值改写为如下值，XAXIS ，YAXIS均设置为LINEAR，之后点击return。2.4定义瞬态时间步长（1）同上，Collectors面板中，点击Load Collectors按键，进入如下界面，并设置“loadcol name=”后的值为Tstep，然后将Card Im