基于ANSYS的(P/FGM/P)悬臂矩形板的模态分析  

MODAL ANALYSIS OF(P/FGM/P) CANTILEVER PLATE BASED ON ANSYS

作　　者：郝育新[1] 王颖[1] 王建华[1] 张伟[2] 

机构地区：[1]北京信息科技大学机电工程学院,北京100192 [2]北京工业大学机电工程学院,北京100142

出　　处：《动力学与控制学报》2012年第4期379-384,共6页Journal of Dynamics and Control

基　　金：国家自然科学基金(10972026和11072008);北京自然科学基金.1112013;北京市教委科技计划项目(SQKM201211232001);北京市属高等学校人才强教计划资助项目(PH2201007234)~~

摘　　要：基于有限元基本理论,用 ANSYS 软件对( P/FGM/P) 型的带压电层的功能梯度材料悬臂板的结构进行了模态分析,这里选用 SHELL99 单元类型. 给出( P/FGM/P) 型的带压电层 FGM 悬臂矩形板的振动模态图,得到固有频率,并且对前 8 阶模态做模态分析,讨论了其对结构的动力学行为的影响. 通过模态分析可以得知带压电层 FGM 悬臂矩形板的模态振型有横向振动,扭转振动,拉伸振动,横向振动以前两阶模态为主,分析结果对系统的结构设计与优化以及振动特性研究提供了有效的依据.This paper carried out the modal analysis on a cantilever FGM plate with piezoelectric layer covering the surface （P/FGM/P） by using the ANSYS. To define the number of the layers and the height of each layer, the cell sheet Shell99 element model was used. The natural frequency and the modal shape of the cantilever （ P/ FGM/P） plate were obtained. Through the modal analysis, the first eight modal natural frequencies were given. It is found that there exists the transversal vibration, extensional vibration and torsional vibration in this system, and each modal has different contribution to the total response.

关 键 词：功能梯度材压电材料 悬臂板 ANSYS 模态分析 

分 类 号：TB34[一般工业技术—材料科学与工程]