圓盤鋼板振動的ANSYS仿真分析

馮中營　韋仙　劉曉菲、太原工業學院理學系　2、陜西師范大學應用聲學研究所

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圓盤鋼板振動的ANSYS仿真分析

馮中營1、2韋仙1劉曉菲1
1、太原工業學院理學系2、陜西師范大學應用聲學研究所

摘要：圓盤鋼板在實際中具有很多用途，當圓盤鋼板受到激勵振動時會產生不同的振動頻率。打孔圓盤鋼板在水力空化領域可以用作空化器，此時圓盤鋼板也會由于水流的沖擊而產生振動。本文理論計算了圓盤鋼板的振動頻率，并用ANSYS軟件對圓盤振動進行模態分析，結果表明理論計算與模擬分析結果具有很好的符合性。

關鍵詞：圓盤鋼板；振動；ANSYS

引言

圓盤鋼板以其獨有的形狀及特性，在農機和眾多其他領域具有廣泛的應用。在水力空化領域，可以在圓盤鋼板上打孔，然后把圓盤鋼板放置于流體管路中，利用水流沖擊產生空化效應。打孔的直徑與打孔的個數不同，會影響流體對圓盤鋼板的沖擊效果及產生的空化效應，但是對圓盤鋼板的振動影響甚微。

1　圓盤鋼板振動的理論計算

在理論計算中，沒法考慮打孔影響，因此只能計算圓盤鋼板的振動頻率。圓盤鋼板在實際中一大部分情況下邊界是固定的，在此條件下圓盤鋼板的振動方程為［1-2］：

上式中：（1）η（t，x，y）是圓盤鋼板中心面上任意取的一點在垂直于圓盤方向的振動位移。

求解得圓板在周界鉗定邊界條件下的振動基頻頻率為：

2　圓盤鋼板振動頻率的ANSYS仿真計算

表1　圓盤鋼板的各階振動頻率

有限元分析軟件中最常用的是ANSYS［3-4］，ANSYS中的可以進行模態分析得到圓盤鋼板振動的各階模態及振動頻率。……