Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,ANSYS BASIC TRAINING,DS,模态分析介绍,DS模态分析介绍,模态分析,本节内容如下:,模态分析流程,预应力模态分析流程,模态分析本节内容如下:,模态分析基础,模态分析,、或,自由振动分析,，是,用来获得一个结构的固有频率和固有振型,除了固有频率,模态分析不考虑动态载荷下的结构响应.在解决更为复杂的动态问题之前，通常第一步先进行模态分析.,一个模态分析是通用运动方程的一个子集:,模态分析基础模态分析、或自由振动分析，是用来获得一个结构的固,模态分析基础,在模态分析中，结构假设为线性的:,上式中,f,i,是指振型(特征向量),w,i,是振型i的固有圆周频率.,通过取代线性方程中的值，可以得到如下方程:,注意到 解,f,i,=0 是没有价值的,w,i,需要被求解:,模态分析基础在模态分析中，结构假设为线性的:,模态分析基础,对于一个模态分析,固有圆周频率,w,i,和 振型,f,i,都能从矩阵方程式里得到:在某些假设条件下的结果与分析相关:,K 和 M 是常量:,假设为线弹性材料特性,使用小挠度理论,不包含非线性特性,C 不存在,因此不包含阻尼,F 不存在,因此假设结构没有激励,根据物理方程,结构可能不受约束(rigid-body modes present)，或者部分/完全的被约束住,记住这些在Design Simulation中进行模态分析的假设是非常重要的.,模态分析基础对于一个模态分析,固有圆周频率 wi 和 振型,模态分析过程,模态分析过程和一个线性静态结构分析过程非常相似,建模,设定材料属性,定义接触对(假如存在),划分网格(可选择),施加载荷(假如存在的话),选择Modal 分析类型,设置Modal 选项,求解,查看结果,模态分析过程模态分析过程和一个线性静态结构分析过程非常相似,接触域,在模态分析中，接触对是可能出现的.但是，由于模态分析是纯粹的线性分析，所以接触对不同于非线性分析中的接触类型,如下所示:,在模态分析中定义接触需要注意以下两个方面的内容:,两个非线性的接触行为,粗糙的和无摩擦的 都将,表现为线性接触行为,因此它们会转化为绑定或者无分离接触方式来替代并产生作用.,假如有间隙存在,非线性的接触行为将是自由无约束的(也就是说,好像是没有接触一样).,绑定的和无分离的接触将取决于pinball 区域的大小.,pinball 区域由缺省值自动产生,接触域在模态分析中，接触对是可能出现的.但是，由于模态分,载荷和约束,在模态分析中，,不能使用结构和热载荷,关于预应力模态分析的内容，参见本节后面的部分.在这种情况下，只是为了体现预应力效果，载荷才被考虑.,在模态分析中可以使用各种约束:,假如没有或者只存在部分的约束,刚体模态将能被检测和获得测评.这些模态将处于0位置或者0HZ附近.与静态结构分析不同,模态分析并不要求禁止刚体运动.,边界条件对于模态分析来说，是很重要的。
因为他们能影响部件的振型和固有频率.因此需要仔细考虑模型是如何被约束的.,压缩约束是非线性的，因此在此分析中将不能被使用.,如果存在的话,压缩约束通常会表现出与无摩擦约束相似.,载荷和约束在模态分析中，不能使用结构和热载荷,求解设置,Solution 分支提供了将要进行的某种分析的细节选项,对于模态分析，并不是Details view of the Solution 分支中的所有选项都需要改变.,在大多数情况下,“Solver Type”应该保持“Program Controlled”的默认选项.,假如模型是由一种很大的实体单元构成的,并且仅仅需要求解不多的振型时,那么把求解器类型（Solver Type）设置为迭代求解器（Iterative）可能会更有效些.,对于每一种模态分析的“分析类型（Analysis Type）”,将显示为“自由振动（Free Vibration）”,.,求解设置 Solution 分支提供了将要进行的某种分析的细,预应力模态分析,在某些情况下，进行模态分析时，需要考虑预应力效果.,在一个静态载荷(static)的作用下,结构的应力状态可能影响到它的固有频率.这一点是非常重要的，尤其是对于那些在某一个或两个尺度上很薄的结构.,现在，考虑一个吉它弦被调节的情况 当轴向载荷增加(拉紧)的时候,横向频率也随之相应的增加.这是一个应力硬化的例子.,预应力模态分析在某些情况下，进行模态分析时，需要考虑预应力效,预应力模态分析,求解预应力模态分析的过程，需要自动执行两个迭代过程:,最初线性静态分析首先将被执行:,基于静态分析的应力状态,应力硬化矩阵S 的影响将被考虑:,然后求解预应力模态分析,包括S 项,预应力模态分析求解预应力模态分析的过程，需要自动执行两个迭代,预应力模态分析例题,对一个一边固支的薄板的结构，简单对比一下以下两种分析,分别进行两种分析:比较一下两者之间的区别,自由振动分析,带预紧力的自由振动分析,Free Vibration,Free Vibration with Prestress,预应力模态分析例题对一个一边固支的薄板的结构，简单对比一下以,预应力模态分析例题,在这个例子中,随着施加的载荷,产生拉应力,因此固有频率相应的增大,如下图所示,自由振动,1阶 模态频率:141 Hz,预应力自由振动,1阶模态频率:184 Hz,预应力模态分析例题在这个例子中,随着施加的载荷,产生拉应力,模态分析实例,目标:,研究两个发动机盖的振动特性（四孔的模型和五孔的模型）.,模态分析实例目标:,。