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Ejemplos de modelos reales para análisis modal

Modelos de análisis

La Tabla 9.4.1 enumera los ejemplos de verificación con modelos reales para el análisis modal. Entre ellos, las geometrías de los modelos EX07 (rotor de turbina) y EX08 (resorte) se muestran en las Figuras 9.4.1 y 9.4.2. Las geometrías de los demás modelos son las mismas que las de los correspondientes ejemplos de verificación de análisis estático elástico mostrados anteriormente. Para ejecutar los ejemplos que utilizan los tipos de elemento 731 y 741 se requiere un solver directo independiente.

Tabla 9.4.1 Ejemplos de verificación con modelos reales para análisis modal

Nombre del caso Tipo de elemento Modelo de verificación Número de nodos Número de grados de libertad
EX06 342 Álabe de turbina 10,095 30,285
EX07 361 Rotor de turbina 127,440 382,320
EX08 342 Resorte 78,771 236,313
EX09 741 Carcasa cilíndrica 10,100 60,600
EX10A 731 Copa de vino (gruesa) 7,240 43,440
EX10B 731 Copa de vino (media) 48,803 292,818

Rotor de turbina (EX07)

Figura 9.4.1 Rotor de turbina (EX07)

Resorte (EX08)

Figura 9.4.2 Resorte (EX08)

Resultados del análisis

A continuación se muestran las formas modales y las frecuencias naturales.

EX06 Álabe de turbina

(a) Modo 1 (1170 kHz) (b) Modo 2 (3250 kHz)
(a) Modo 1 (1170 kHz) (b) Modo 2 (3250 kHz)
(c) Modo 3 (4130 kHz) (d) Modo 4 (4140 kHz)
(c) Modo 3 (4130 kHz) (d) Modo 4 (4140 kHz)
(e) Modo 5 (8210 kHz)
(e) Modo 5 (8210 kHz)

Figura 9.4.3 Formas modales del álabe de turbina EX06

EX07 Rotor de turbina

(a) Modo 1 (1067 Hz) (b) Modo 2 (1072 Hz)
(a) Modo 1 (1067 Hz) (b) Modo 2 (1072 Hz)
(c) Modo 3 (1072 Hz) (d) Modo 4 (1093 Hz)
(c) Modo 3 (1072 Hz) (d) Modo 4 (1093 Hz)
(e) Modo 5 (1093 Hz)
(e) Modo 5 (1093 Hz)

Figura 9.4.4 Formas modales del rotor de turbina EX07

EX08 Resorte

Modo 1 (445 Hz) Modo 2 (446 Hz) Modo 3 (908 Hz)
Modo 1 (445 Hz) Modo 2 (446 Hz) Modo 3 (908 Hz)
Modo 4 (985 Hz) Modo 5 (1819 Hz)
Modo 4 (985 Hz) Modo 5 (1819 Hz)
FrontISTR NASTRAN
1 445 Hz 445 Hz
2 446 Hz 446 Hz
3 908 Hz 908 Hz
4 985 Hz 986 Hz
5 1810 Hz 1810 Hz

Figura 9.4.5 Formas modales del resorte EX08

EX09 Carcasa cilíndrica

(a) Modos 1 y 2 (109 Hz)

(a) Modos 1 y 2 (109 Hz)

(b) Modos 3 y 4 (570 Hz)

(b) Modos 3 y 4 (570 Hz)

(c) Modo 5 (615 Hz)

(c) Modo 5 (615 Hz)

Figura 9.4.6 Formas modales de la carcasa cilíndrica EX09

EX10A Copa de vino

(a) Modo 1 (101 Hz) (b) Modo 2 (102 Hz) (c) Modo 3 (354 Hz)
(a) Modo 1 (101 Hz) (b) Modo 2 (102 Hz) (c) Modo 3 (354 Hz)
(d) Modo 4 (1335 Hz) (e) Modo 5 (1336 Hz)
(d) Modo 4 (1335 Hz) (e) Modo 5 (1336 Hz)

Figura 9.4.7 Formas modales de la copa de vino EX10A