储油罐建模分析步骤

4储油罐的模态分析

一容积为1000立方米的立式拱形储罐（国际单位制）

材料参数

外壳 罐底 弹性模量 2.094E11 2E11 泊松比 0.262 0.3 密度 7.83E3 7.8E3 单元 SHELL63 SHELL63 储罐内直径为11.5m，外直径为11.63m，底板厚10mm，外壳壁厚6mm,储罐高度10.7m材料为Q235A。

步骤:

1 定义工作文件名和工作标题

1）选择菜单Utility Memu： File?Change Jobname命令，输入CHUYOUGUAN 单击OK按钮。

2）选择菜单Utility Memu：File?Change Title命令，输入CHUYOUGUAN ANALYSIS单击OK按钮。

2定义实常数

选择菜单Main Memu：Parameters?Scalar Parameters命令，弹出Scalar Parameters对话框，在Selection 文本框中输入如下各项参数 单击Accept按钮，完成后单击Close按钮，如下图。

R=5.75 H=10 Hd=11.96 Rd=1 D=5 R1=0.006 R2=0.01

1

3 定义单元类型，

选择菜单Main Memu：Preprocessor?Element Type?Add/Edit/Delete命令。设置外壳单元类型为SHELL63，罐底单元类型为SHELL63。

4 定义材料参数

选择菜单Main Memu：Preprocessor?Real Constants?Add/Edit/Delete命令，设置外壳弹性模量EX2.094?1011Pa，泊松比PRXY取0.262；罐底弹性模量EX2.0?1011Pa，泊松比PRXY取0.3。

5 创建关键点

选择菜单Main Memu：Preprocessor?Modeling?Creat?Keypoints?In Active CS。坐标如下：

1 (0，0，0 ) 2 (r，0，0 ) 3 (r，h，0 ) 4 (d，0，0 ) 5 (-r，h，0 ) 6 (rd，h，0 ) 7 (rd，h+d，0 )

依次输入以上坐标值，单击ok。

6 创建储油罐框架

选择菜单Main Memu：Preprocessor?Modeling?Creat?Lines?Line，

?Straight Line.

7 创建面

选择菜单Main Memu：Preprocessor?Modeling?Creat?Areas? AROTAT 命令。

8 划分有限元网格

选择菜单Main Memu：Preprocessor?Modeling?Mesh Tool命令 设置单元等分数为10，采用映射网格划分。

2

网格划分结果显示

9 进入求解器

1）进入ANSYS求解器，选择菜单Main Memu：Solution?Analysis Type?New Analysis命令，设置分析类型为Modal。

2）选择菜单Main Memu：Solution?Analysis Type?Analysis Option命令，模态提取方法采用Block Lanzcos，提取模态数设为10，打开Expand mode shapes选项，模态扩展数为10。

3）选择菜单Main Memu：Solution?Solve?Current LS命令，弹出Solve Current Load Step，单击OK按钮开始计算模态解。求解完成，窗口显示Solution Is done！，单击Close 按钮关闭窗口。

3

10 查看求解结果

1) 选择菜单Main Memu：General Postpro?Read Result?First set. 2）选择菜单Main Memu：General Postpro?Plot Result?Deformed shape命令，出现Plot Deformed shape对话框，选择Def shape only选项，单击OK按钮关闭对话框。

Ansysis窗口显示一阶模态图。

一阶模态模态显示

3）选择菜单Main Memu：General Postpro?Read Result?Nest set. 4）选择菜单Main Memu：General Postpro?Plot Result?Deformed shape命令，出现Plot Deformed shape对话框，选择Def shape only选项，单击OK按钮关闭对话框，用同样的方法得到2，3，4，5和最后一阶的模态图。

2阶模态显示 3阶模态显示

4

4阶模态显示 5阶模态显示

最后一阶模态显示

5）选择菜单Main Memu：General Postproc? Plot Result?Contour plot? Nodal solu按钮，出现对话框，选择Nodal solution DOF solution Displacement Vector sum单击ok，ANSYS显示如图所示合位移等值线图。

合位移等值线图

5

6）选择菜单Main Memu：General Postproc? Plot Result?Contour plot? Nodal solu按钮，出现对话框，选择Nodal solution DOF solution Z component displancement单击ok，ANSYS显示如图所示合位移等值线图。

11 保存，关闭。

Z向位移等值线图

6

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