ANSYS模态分析实例及详细过程docWord文件下载.docx

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求解等。

指定分析类型，MainMenu-Solution-AnalysisType-NewAnalysis,选择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，MainMenu-Solution-DefineLoads-Apply-Structural-Displacement。

求解，MainMenu-Solution-Solve-CurrentLS。

（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-Expandmodes。

指定载荷步选项。

扩展处理，MainMenu-solution-Solve-CurrentLS。

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

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×

1011N/m2护，密度p=7800kg/m3，杆长L=0.1m.要求计算直杆纵向振动的固有频率。

根据振学理，假直杆均匀伸，如8-1所示等截面直杆向振第i固有

率

=（2i

1）

E

（i=1,2⋯）

i

rad/s

2L

将角率

化周率

f，并将已知参数代入，可得

fi

=

i=2i

1

E=2i

21011

=12659（2i-1）

Hz

（8-1）

2

4L

4

0.1

7800

按式（8-1）算出直杆的前

5率，列表如表

8-1所示。

次

3

5

率（Hz）

12659

37978

63296

88615

113933

4.分析步

改工作名

拾取菜UtilityMenu-File-ChangeJobname出如8-2所示的框，在

"

[/FILNAM]"

文本框中入EXAMPLE8,“OK"

按。

创建单元类型

拾取菜单MainM--Preprocessor-ElementType-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"

Brick20node186"

单击"

OK"

按钮:

单击对话框的“Close"

按钮。

定义材料属性

拾取菜单MainMenu-Preprocessor--MaterialProps-MaterialModels.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"

文本框中输入

2e11（弹性模量）.在"

PRXY"

文本框中输入（泊松比）.单击"

按钮:

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。

创建块

拾取菜单MainMenu-Preprocessor–Modeling-Create-Volumes-Block–ByDimension。

弹出对话框，在"

X1,X2"

文本框中输入0,，在"

Y1,Y2"

文本框中输入0，，在"

Z1,Z2"

文本框中输

入0，0,1,单击"

划分单元

拾取菜单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OK"

按钮，弹出对话框,在"

NDIV"

文本框中输入3，单击"

Apply"

按钮:

再次弹出拾取窗口，

拾取块z轴方向的边（长边），单击"

在"

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Mesh按钮，弹出拾取窗口，单击"

图1单元划分

施加约束

拾取菜单

MainMenu--Solution-DefineLoads-Apply-Structural-Displacement-OnAreas

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"

钮;

再次弹出拾取窗口，拾取

y=0的平面，单击

按钮，弹出对话框，在列表中选择

UY"

按钮再次弹出拾取窗口，拾取x=0的平面，单击"

按钮，弹出对话框，在列表

中选择"

UX"

，单击"

所加约束与图8-1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。

指定分析类型

拾取菜单MainMenu-Solution-AnalysisType-NewAnalysis。

弹出对话框，选择"

Typeof

Analysis"

为"

Modal"

按钮。

指定分析选项

拾取菜单MainMenu-Solution-AnalysisType-AnalysisOptions。

No.of

modestoextract"

文本框中输入5，单击“OK"

弹出"

BlockLanczosMethod"

指定要扩展的模态数

拾取菜单MainMenu-Solution-LoadStepOpts-Expansionpass-SingleExpand-Expand

modes。

NMODE"

文本框中输入5，单击"

求解

拾取菜单MainMenu-Solution-Solve-CurrentLS。

单击“SolveCurrentLoadStep”

对话框的“OK”按钮。

出现“Solutionisdone!

”提示时，求解结束，即可查看结果了。

图2求解结果

列表固有频率

拾取菜单MainMe-GeneralPostproc-ResultsSummary。

弹出窗口，列表中显示了模型

的前5阶频率，与表8-1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。

从结果文件读结果

拾取菜单MainMenu-GeneralPostproc-ReadResults-FirstSet.

改变视点

为便于更好地观察模型的模态。

拾取菜单UtilityMenu-PlotCtrls-PanZoomRotate.在

弹出的对话框中，单击“Left”按钮.

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“AnimationController”对话框的"

close"

观察其余各阶模态

拾取菜单MainMenu-GeneralPostproc-ReadResults-NextSet.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。

5命令流

/CLEAR

/FILNAME,EXAMPLE8

/PREP7

ET,1,SOLID186

MP,EX,1,2E11

MP,PRXY1,

MP,DENS,1,7800

BLOCK,0,,0,,0,

LESIZE,1,,,3

,,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

SET,NEXT