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1、0ANSYS模态分析步骤第 1 步: 载入模型 PlotVolumes,输入/units,SI(即统一单位 M/Kg/S) 。若为组件,则进行布尔运算:Main MenuPreprocessorModelingOperateBooleansGlue( 或 Add)Volumes第 2 步:指定分析标题/工作名 /工作路径,并设置分析范畴 1 设置标题等 Utility MenuFileChange Title/ Change Jobname/ Change Directory2 设置分析范畴 Main MenuPreference,单击 Structure,OK第 3 步:定义单元类型 Mai
2、n MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete,Element Types 对话框,单击AddLibrary of Element Types 对话框,选择 Structural Solid,再右滚动栏选择 Brick 20node 95,然后单击 OK,单击 Element Types 对话框中的 Close 按钮就完成这项设置了。第 4 步:指定材料性能 Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial ModelsDefine Material Model Behavior,右侧StructuralLine
3、arElasticIsotropic,指定弹性模量 EX、泊松系数 PRXY;StructuralDensity 指定密度。第 5 步:划分网格Main MenuPreprocessorMeshingMeshTool,出现 MeshTool 对话框,一般采用只能划分网格,点击SmartSize,下面可选择网格的相对大小,保留其他选项,单击 Mesh 出现 Mesh Volumes 对话框,其他保持不变单击 Pick All,完成网格划分。当内存不足时,取消 SmartSize第 6 步:进入求解器并指定分析类型和选项Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analy
4、sis,出现 New Analysis 对话框,选择 Modal,OK。 Main MenuSolution Analysis TypeAnalysis Options,将出现 Modal Analysis 对话框,选中 Subspace模态提取法,在 No. of modes to extract 处输入相应的值(一般为 5 或 10) ,单击 OK,出现 Subspace Model Analysis 对话框,输入 Start Freq 值,即频率的起始值,其他保持不变(也可输入 End Frequency,即输入频率范围;此时扩展模态仅在此范围内取值) ,单击 OK。第 7 步:施加边界
5、条件 Main MenuSolutionDefine loadsApplyStructuralDisplacement,出现 ApplyU,ROT on KPS 对话框,选择在点、线或面上施加位移约束,单击 OK 会打开约束种类对话框,选择(All DOF,UX ,UY , UZ)相应的约束,单击 apply(多次选择 )或 OK 即可。第 8 步:指定要扩展的模态数Main MenuSolutionLoad Step OptsExpansionPassSingle ExpandExpand Modes,出现 Expand Modes 对话框,在 No. of modes to expand
6、处输入第 6 步相应的数字,单击 OK 即可。注意:在第 6 步 NMODE No. of modes to expand 输入扩展模态数后,第 8 步可省略。第 9 步: 进行求解计算Main MenuSolutionSolveCurrent LS。浏览在/STAT 命令对话框中出现的信息,然后使用 FileClose 关闭该对话框,单击 OK。在出现警告(不一定有) “A check of your model data produced 1 Warning。 Should the SOLV command be executed?”时单击 Yes,求解过程结束后单击 close。 第 1
7、0 步: 列出固有频率Main MenuGeneral PostprocResults Summary。第 11 步:动画显示模态形状 查看某阶模态的变形,先读入求解结果。执行 Main MenuGeneral PostprocRead resultsfirst Set,然后执行 1.Main MenuGeneral PostprocPlot ResultsDeformed Shape,在弹出对话框中选择“Def+undefe edge”或执行 2.PlotCtrlsAnimatemode shape,出现对话框,左边滚动栏不变,在右边滚动栏选择“Def+undefe edge”,单击 OK,
8、可查看动画效果。如果需要看其他阶模态,执行 Main MenuGeneral PostprocRead resultsNext Set,重复执行上述步骤即可。1第 12 步:结束分析 SAVE_DB; Main MenuFinish瞬态动力学分析步骤第 1 步:前处理,如模态分析。第 2 步:设定求解类型并加载(1)求解类型:Main MenuSolutionUnabridged MenuAnalysis TypeNew analysis,选择Transient,然后选择 Full,其他默认,单击 OK。(2)加载:a、施加约束或力,如模态分析。b、如需施加位移载荷,则先定义位移函数,并经此位
9、移函数施加在变幅杆的大端面上。方法为:(a)Main MenuSolutionDefine Loads ApplyFunctionsDefine/Edit,出现 Function Editor 对话框,在 Function Type 中选择 Single equation,在(X,Y,Z)interpreted in csys 中选择 0,表示选择直角坐标系,在 Result 中输入位移函数(如=5*10(-6)*sin(2*PI*20000*TIME) ,然后保存。(b)选择 Main MenuSolutionApplyFunctionsRead File,打开上述保存的文件,在 Table
10、 parameter name 中输入一个名字,单击 OK。(c)加载,Main MenuSolutionDefine loadsApplyStructuralDisplacementOn AREA,选择相应的方向,在 Apply as中选择 Existing table,然后选择 OK,出现上步输入的名字,单击 OK 即可。(3)设置初始条件:Main MenuSolutionDefine Loads ApplyInitial ConditnDefine,弹出Define Initial Conditions 拾取菜单,在大端面拾取一节点(亦可拾取大端面上所有节点,结果一样) ,单击 OK,
11、弹出对话框,在 Lab DOF to be specified 选择相应的方向,设置初始位移和初始速度(如位移载荷如上,则初始位移为 0,初始速度为 0.628)(3)设置载荷步选项:a、Main MenuSolutionLoad Step OptsOutput CtrlsSolu Printout,FREQ= Every substep。b、Output CtrlsDB/Resultts File,FREQ= Everysubstep。c、Main MenuSolutionLoad Step OptsTime/FrequencyTime-Time step,TIME=1/f,KBC=step
12、ped。d、 Time/FrequencyTime and Substps,TIME= 1/f,NSUBST=50 或 100 即时间间距,需20。第 3 步:求解Main MenuSolutionSolveCurrent LS第 4 步:观察结果进入时间历程后处理:Main MenuTimeHist PostPro,弹出对话框,里面已有默认变量时间(Time) 。其它同谐响应分析。如果没有形成图形,可先关闭 Time History Variables 对话框,然后设置坐标,方法为:(1)Utility MenuPlotCtrlsStyleGraphsModify Grid,弹出对话框在/G
13、RID后选择 X and Y lines,其他默认,单击 OK;(2)设置坐标 Utility MenuPlotCtrlsStyleGraphsModify Axes,在/AXLAB文本框中输入DISP,其他默认单击 OK。(3)绘制变量图:Main MenuTimeHist PostProGraph Variables,在 NVAR1后输入 2,NVAR2 输入 3,NVAR3 后输入 4,单击 OK 就可显示出图形。第 5 步:结束分析 SAVE_DB; Main MenuFinish以上分析可关闭优化设置:Main MenuSolutionUnabridged MenuLoad Opts
14、Solution Ctrl,弹出对话框,在【SOLCONTROL】 后面选择 Off,Pressure load 后选择 Include。另注意:以上分析不考虑非线性问题。如考虑非线性问题,则:在第 2 步增加:Main MenuSolutionAnalysis TypeSoln Control,在 Baisc 选项中选择 Large Displacement Transient;在Nonlinear 选项中单击 Set convergence criteria,弹出对话框,单击 Replace,设置 Lab Convergence is based on,Value Reference value of Lab 以及 Tolerance about Value。