基于

ANSYS

的风量调节机构叶片固有频率

分析

作者：赵小刚

来源：《科技视界》

 2015

年第

18

期

赵小刚

（陕西国防工业职业技术学院，陕西

西安

 710300

）

【摘

要】论述了模态分析在叶片结构设计中的重要性，建立了叶片的三维模型，采用

ANSYS

软件进行了模态分析，并对计算结果进行了分析，对叶片结构设计及优化有一定的意义。

【关键词】叶片；

ANSYS

；模态分析；固有频率

※基金项目：“基于

Pro/e

风量调节机构的仿真与分析”（

Gfy13-12

）。

作者简介：赵小刚（

1981

—），男，汉族，陕西户县人，工学学士，陕西国防工业职业技

术学院，讲师，研究方向为机械

CAD/CAM

。

    0 

引言

模态分析是确定系统振动特性的一种技术，它关注的是系统自身基本的动力特性，是所有

动力学分析中最基础的部分。

叶片工作过程中冲击和振动不可避免，叶片的振动特性直接影响调节机构的动力特性，因

此对叶片进行振动分析是评判调节机构运动特性的重要指标。本文采用有限元分析方法，对于

风量调节机构的叶片的动力特性进行了分析计算。

    1 

建立叶片计算模型

论文在第三章中已采用

Pro/E

软件完成了风量调节机构所有零件的三维建模及整机装配，

本章将

Pro/E

中将建立的

.PRT

文件模型另存为

.iges

格式后导入到

ANSYS13.0

中，并重新进行

关键点合并、实体产生、小面积的删除等处理，以得到准确的计算模型。将

Pro/E

中建立的模

型导入到

ANSYS13.l

后，利用

ANSYS13.1

的模态分析功能对主要零件及结构做模态分析。所建

立的叶片的计算模型如图

1

所示。

    2 

网格划分

鉴于高阶三维实体单元

SOLID187

适合于

CAD

中不规则的复杂模型，单元具有塑性、高弹性、

蠕变、膨胀应力刚化、大变形、大应变等功能。因此本文选择单元库中的

Tet 10node 187

作为

叶片的实体单元。叶片的材料采用

45

钢，材料属性中弹性模量、泊松比

μ=0.3、密度。考虑

自由网格划分对于单元形状没有限制，也没有特殊的规则，实体模型的构建很简单，故对所建

立的计算模型进行自由网格划分，得到有限元模型如图

2

所示。