图 4.3 有限元模型中的网格划分情况 （3）网格控制 有限元模型的建立就是划分网格的过程，网格划分情况见图 4.3。网格划分是 定义各部分几何模型的材料属性和单元类型，并控制网格密度生成能精确求解相 关问题的有限元网格。 如图 4.3所示，网格属性说明如下： 压电元件：PLANE13 (2号单元类型)、材料PZT-4+、PZT-4- 。 前辐射头：PLANE42 (1号单元类型)、材料硬铝。 后质量块：PLANE42 (1号单元类型)、材料黄铜。 预应力螺栓：PLANE42 (1号单元类型)、材料 45＃钢。 流体内边界上单元：FLIUD29 (3号单元类型)、材料水0。 中间部分流体：FLIUD29 (4号单元类型)、材料水0。 流体外圆边界线：FLIUD129 (5号单元类型)、材料水1。 网格密度控制，流体中的网格划分，要对应分析的频率上限fH的波长， 定网 格密度，一般每个波 据具体计算问题而 要的单元太多，计算量过大时，可适当减少分网格的密度。有时 为了 通过对较小频率范围分段建模分析来解决。 （4） 数量等等。 本例 确 长要分 20段以上。其实分多密为好，要根 定，求解问题需 兼顾几何模型的尺寸及有限元网格的密度，很可能造成单元数过大，如果是 由于频率范围太宽（fL下限频率决定几何模型的大尺度、fH上限频率决定有限元模 型的网格高密度），可以 网格规模查验 利用下拉菜单的 LIST命令，查验网格规模，包括节点数量、单元 分析中有限元模型包括 28415个单元、28752个节点。

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以新汶矿业集团有限责任公司赵官矿选煤厂主厂房为研究对象,运用有限元分析软件AN-SYS对其创建有限元模型和进行模态分析,计算出了主厂房的前6阶固有频率和模态振型,并确定了其振动特性。模态分析结果表明:主厂房前6阶固有频率在1.725 2～5.133 2 Hz之间,远小于振动筛的工作频率15 Hz,所以在振动筛正常工作时主厂房不存在共振现象;随着主厂房前6阶固有频率的增大,主厂房的振型也越来越复杂,当变形达到一定程度时,主厂房将遭到损坏。主厂房的模态分析结果为该厂的振动分析提供了理论依据,同时,也为进一步的谐响应分析和结构优化提供了参考数据。

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针对金属材料的激光立体成形 (MLSF)工艺,利用大型有限元分析工具Ansys的二次开发语言APDL,开发了成形过程温度场、应力场的参数化有限元模型。该模型综合考虑了随温度变化的材料非线性、高斯激光能量分布、对流/辐射换热边界条件、相变以及自由变形约束等一系列问题。通过使用过渡网格划分技术,在提高计算精度的基础上,大幅减少了单元数目,从而实现了金属激光立体成形过程的整体建模。采用移动热源和单元生死技术,对激光成形过程热应力场进行了有效仿真,在准确计算温度场演化规律的基础上,揭示了塑性压缩区、塑性拉伸区、卸载区等热应力场产生的原因。使用该参数化模型便于研究金属激光立体成形工艺条件、不同材料等对成形过程热应力场的影响。

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