在Ansys Workbench中启动Modal模块，导入抛送叶轮三维模型，在Meshing中进行结构网格的划分。由于固有频率只与系统自身的质量和刚度有关，要求得叶轮的固有频率，只需知道重力作用下叶轮的静变形即可，故进行自由模态分析时无需给叶轮有限元模型施加任何约束及载荷，只需设置抛送叶轮Q235钢的材料属性，定义模型材料参数为：弹性模量2.06×10¹¹Pa，泊松比0.3，密度7.85×10³kg·m^-3。设置频率提取阶数及频率变化范围，求解器采用程序自动控制。

1.自由模态计算

抛送叶轮自由模态数值计算结果中，前6阶为刚体模态，其固有频率为0，第7阶为真正意义上的第1阶非0固有频率。对于该抛送叶轮，低阶振型对其结构的振动影响较大，且在实际工作中该系统容易在低频被激励，故截取叶轮非0的前10阶固有频率。根据振型特征，将叶轮前10阶振型归纳为7类，并选取非0的1阶、2阶、3阶、5阶、7阶、9阶和10阶模态为代表给出模态振型计算结果进行分析。

2.基于流固耦合的预应力模态计算(www.daowen.com)

抛送叶轮在实际工作状态下随主轴高速旋转抛送物料，并受到高速气流和物料的作用力。为了反映预应力作用下抛送叶轮振动的实际情况，需要研究叶轮加载了离心力、叶轮重力、气流和物料压力等约束之后模态的变化情况。

基于叶轮的静力学分析结果，把6.2.2节叶片式抛送装置内气固两相流场数值计算结果中叶轮表面物料和气流压力加载到叶轮结构耦合面上，同时加载旋转离心力载荷以及叶轮自重，整个耦合计算过程在Ansys Workbench中实现。进行预应力模态计算时，需要两个迭代过程。首先对叶轮进行静力分析，把预应力加载到结构上，求出初始力对刚度矩阵的影响；然后在静力分析的基础上，打开预应力效应进行求解。