ANSYS模态分析实例和详细过程Word下载.docx
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Modal。
指定分析选项,MainMenu-Solution-AnalysisType-AnalysisOptions,选择
MODOPT(模态提取方法〕,设置模态提取数量
MXPAND.
定义主自由度,仅缩减法使用。
施加约束,Main
Menu-Solution-Define
Loads-Apply-Structural-Displacement。
求解,Main
Menu-Solution-Solve-Current
LS。
(3).扩展模态
如果要在
POSTI
中观察结果,必须先扩展模态,即将振型写入结果文件。
过程包括
重新进入求解器、激话扩展处理及其选项、指定载荷步选项、扩展处理等。
激活扩展处理及其选项,MainMenu-Solution-LoadStepOpts-Expansionpass-
Single
Expand-Expand
modes。
指定载荷步选项。
扩展处理,Main
Menu-solution-Solve-Current
注意:
扩展模态可以如前述办法单独进行,也可以在施加载荷和求解阶段同时进行。
本
例即采用了后面的方法
(4).查看结果
模态分析的结果包括结构的频率、振型、相对应力和力等
阶次
1
2
3
4
5
频率(Hz)
12659
37978
63296
88615
113933
实例
1
均匀直杆的模态分析
3.问题描述及解析解
图
8-1
所示为一根长度为
L
的等截面直杆,一端固定,一端自由。
己知杆材料的弹性
模量
E=2×
1011
N/
m2
护,密度
p=7800
kg/
m3
,杆长
L=0.1
m.要求计算直杆纵向振动的
固有频率。
根据振动学理论,假设直杆均匀伸缩,如图
所示等截面直杆纵向振动第
i
阶固有
频率为
ωi
=
(
2i
-
1)π
2L
E
ρ
rad/s
(i=1,2…)
将角频率
转化为周频率
f,并将已知参数代入,可得
f
=
2π
4L
4
⨯
0.1
2
⨯1011
7800
12659(2i-1)
Hz
(8-1)
按式(8-1)计算出直杆的前
5
阶频率,列表如表
所示。
4.分析步骤
4.1
改变工作名
拾取菜单
Utility
Menu-File-Change
Jobname
弹出如图
8-2
所示的对话框,在
"
[/FILNAM]
文本框中输入
EXAMPLE8,单击“OK"
按钮。
4.2
创建单元类型
Main
M--Preprocessor-Element
Type-Add/Edit/Delete,弹出对话框,单击
Add"
按钮:
弹出对话框,在左侧列表中选择"
StructuralSolid"
,在右侧列表中选择
Brick
20node
186"
单击"
OK"
单击对话框的“Close"
4.3
定义材料属性
Menu-Preprocessor--Material
Props-Material
Models.弹出对话框,
在右侧列表中依次双击"
Structural"
Linear"
Elastic"
Isotropic"
,弹出对话框,
在"
EX"
2e11(弹性模量).在"
PRXY"
0.3(泊松比).单击"
再双击右侧列表中"
下"
Density"
弹出对话框,在"
DENS"
文本框中输入
7800(密度),单击"
然后对话框。
4.4
创建块
Menu
Preprocessor
–
Modeling-Create-
Volumes
Block
By
Dimension。
弹出对话框,在"
X1,X2"
0,0.01,在"
Y1,Y2"
0,0.01,在"
Z1,Z2"
0,0,1,单击"
4.5
划分单元
MainMenu-Preprocessor-Meshing-MeshTool。
弹出对话框,单击'
'
Size.
Controls'
,区域中"
Lines"
后"
Set"
,按钮,弹出拾取窗口,任意拾取块
x
轴和
y
轴方向
的边各一条(短边),单击
按钮,弹出对话框,
NDIV"
3,单击"
Apply"
再次弹出拾取窗口,拾取块
z
轴方向的边(长边),单击"
文木框中
输入
15,单击"
在
Mesh
区域,选择单元形状为"
Hex"
(六面体),选择划分单元的方法为"
Mapped"
(映
射)单击
按钮,弹出拾取窗口,单击"
单元划分
4.6
施加约束
Menu--Solution-Define
Loads-Apply-Structural-Displacement-On
Areas
弹出拾取窗口,拾取
z=0
的平面,单击"
按钮.弹出对话框,在列表中选择"
UZ"
单击"
按钮;
再次弹出拾取窗口,拾取
y=0
按钮,弹出对话框,在
列表中选择"
UY"
,单击"
按钮再次弹出拾取窗口,拾取
x=0
按钮,
弹出对话框,在列表中选择"
UX"
所加约束与图
不同.主要是为了与推
导式(8-1)所作的轴向振动假设一致。
约束施加的正确与否,对结构模态分析的影响十分显
著,因此对于该问题应十分注意,保证对模型施加的约束与实际情况尽量符合。
4.7
指定分析类型
Menu-Solution-Analysis
Analysis。
弹出对话框,选择
Type
of
Analysis"
为"
Modal"
4.8
指定分析选项
Type-Analysis
Options。
弹出对话框,
No.ofmodestoextract"
5,单击“OK"
弹出"
BlockLanczos
Method"
4.9
指定要扩展的模态数
Menu-Solution-Load
Step
Opts-Expansionpass-Single
Expand-
Expand
NMODE"
5,单击"
4.10
求解
单击“Solve
Current
Load
Step”
对话框的“OK”按钮。
出现“Solution
is
done!
”提示时,求解结束,即可查看结果
了。
求解结果
4.11
列表固有频率
Me-General
Postproc-Results
Summary。
弹出窗口,列表中显示
了模型的前
阶频率,与表
相对照,可以看出结果虽然存在一定的误差,但与解析解
是基本符合的。
查看完毕后,关闭该窗口。
4.12
从结果文件读结果
Menu-General
Postproc-Read
Results-First
Set.
4.13
改变视点
为便于更好地观察模型的模态。
UtilityMenu-PlotCtrls-PanZoom
Rotate.在弹出的对话框中,单击“Left”按钮.
4.14
用动画观察模型的一阶模态
UtilityMenu-PlotCtrls-Animate-ModeShape。
弹出对话框,单击
“OK”按钮。
观察完毕,单击“Animation
Controller”对话框的"
close"
4.15
观察其余各阶模态
Results-Next
Set.依次将其余各阶
模态的结果读入,然后重复步骤
15
观察完模型的各阶模态后,请读者自行分析频率结果产生误差的原因,并改进以上
分
析过程。
命令流
/CLEAR
/FILNAME,
EXAMPLE8
/PREP7
ET,1,SOLID186
MP,EX,1,2E11
MP,PRXY
1,0.3
MP,DENS,1,7800
BLOCK,0,0.01,0,0.01,0,0.1
LESIZE,1,,,3
LESIZE.2,,,3
LESIZE,9,,,15
MSHAPE,O
MSHKEY,1
VMESH,1
FINISH
/SOLU
ANTYPE,MODAL
MODOPT,LANB,5
MXPAND,5
DA,1,UZ
DA,3,UY
DA,5,UX
SOLVE
SAVE
/POST1
SET,LIST
SET,FIRST
/VIEW,1,-1
/REPLOT
PLDI
ANMODE,10,0.5,,0
SET,NEXT
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- ANSYS 分析 实例 详细 过程