ANSYS湿模态分析（一）_51CAE_新浪博客

2024-06-05 04:08:04

一、湿模态的概念

通常我们所说的结构模态，都是在真空中的结构模态，不考虑周围流体的影响下的模态，这种模态可以称为“干模态”，即不受流体影响的模态。而实际中，我们通常计算的结构都是被流体“包围”着，例如在空气中行驶的汽车，周围被空气包围着，在水中行驶的船，周围被水包围着，或者部分被水包围着。在不考虑车身周围的空气的影响下，我们计算的车身模态都是干模态，因为空气的密度比较小，空气对车身模态的影响比较小，我们可以把车身的干模态当成车身在空气中的湿模态，即忽略空气的影响，误差也不会太大；而在水中行驶的船，由于水的密度比较大，水对结构模态的影响比较大，如果忽略水的影响，那么计算出来的模态（干模态）就与实际的船的模态误差就很大，此时就必须考虑水的影响，计算湿模态。

二、湿模态分析应用

通常进行的模态分都是在空气中进行，由于空气密度小，对计算结果影响小，在计算时通常忽略了空气的作用，默认为真实条件进行模态分析。对于受流体作用的结构，由于流体密度相对空气密度大，在进行模态分析时需要考虑液体与固体的耦合作用。将默认的真空条件下进行的模态分析称为干模态分析，考虑了液固耦合作用模态计算的称为湿模态分析。

例如，船舶、水工结构的工作环境复杂，经常受到波流、激荡振动等动态载荷的影响。结构的振动不仅影响工作稳定性，还影响疲劳寿命，因此了解结构的固有频率与振型，可为防止结构共振破坏、振动疲劳以及评价结构的动态特性和优化结构提供一定的依据。为了获得较为准确的结构动态特性，一般要求采用湿模态分析

三、ANSYS湿模态分析

应用ANSYS workbench中的 Modal+Acoustic Extension模块，可以非常方便地完成湿模态分析。

相比“干模态”分析，湿模态分析需要定义哪些单元被流体“浸湿”了，是单面还是双面浸湿，以及流体的密度。湿模态分析一般定义流体的两个参数：密度和声速。水的密度一般取1000Kg/m3。

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