ANSYS模态分析.pdf

七、七、模态分析模态分析7.1 问题描述如图所示为一根长度为 L 的等截面直杆，一端固定，一端自由已知杆材料的弹性模量 E=2*10e11N/m2，密度m3/kg7800，杆长 L=0.1m，要求计算直杆纵向振动的固有频率7.2 求解步骤1、建立工作名和工作标题2、定义单元类型：拾取菜单 Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/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 Structural/Solid,在右侧列表中选择 Brick 20node 186，单击 OK按钮:单击 close3、定义材料特性：Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterialModels 弹出对话框，在右侧列表中依次双击 Structural、leaner,elastic、Isotropic，弹出对话框，在 EX 文本框中输入 2ell(弹性模量)，在PRXY 文本中输入 0.3(泊松比)，单击 OK 按钮;再双击右侧列表中Structural 下 Density ,弹出对话框，在DENS 文本框中输入 7800密度)，单击OK 按钮。

然后关闭对话框4、建立几何网络模型1）拾取菜单 Main Menu Preprocessor Modeling Create Volumes Block By Dimension，参数如图所示，单击 OK拾取菜单 UtilityMenuPlotCtrlsPan Zoom Rotate在弹出的对话框中，依次单击Iso、Fit 按钮2）划分单元：拾取菜单 Main MenuPreprocessor 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 OK 按钮，在 NDIV 文本框中输入 15，单击 OK 按钮在 Mesh 区域，选择单元形状为 Hex，选择划分单元的方法为 Mapped单击 Mesh 按钮，弹出拾取窗口，拾取块，单击 OK 按钮3、加载求解1）施加约束：拾取菜单 Main Menu Solution Define LoadsApplyStructuralDisplacementOn Areas。

弹出拾取窗口，拾取 z=O 的平面，单击 OK 按钮，弹出对话框，在列表中选择 UZ，单击 Apply 按钮:再次弹出拾取窗口，拾取 y=0 的平面，单击 OK 按钮，弹出对话框，在列表中选择 UY 单击 Apply按钮；再次弹出拾取窗口，拾取 X=O 的平面，单击 OK 按钮，弹出对话框，在列表中选择 UX，单击 OK 按钮2）指定分析类型：Main Menu SolutionAnalysis type New Analysis.弹出对话框，选择 Modal，单击 OK 按钮3）指定分析选项：Main MenuSolutionAnalysis TypeAnalysis Options弹出对话框，如图设置，单击 OK 按钮:弹出 Block Lanczos Method 对话框，单击 OK 按钮4）指定要扩展的模态数：Main Menu SolutionLoad Step OptsExpansionpassSingle ExpandExpand modes弹出对话框，在 NMODE 文本框中输入 5，单击 OK 按钮5）求解：MainMenu Solution SolveCurrent LS。

单击 Solve CurrentLoad 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4、进入一般后处理，查看结果1）查看各阶模态的频率：Main MenuGeneral postprocResult Summary，弹出的对话框如图所示，从中可以查看各阶模态频率2）读取第一阶振型：Main MenuGeneral postprocRead Resultfirst set3）绘制结构一阶振型云图：Main MenuGeneral postprocplot resultscontour plotnodal solu，在弹出的对话框中依次点击：Nodal SolutionDOFSolutiondisplacement vector sum，点击 OK 按钮，显示结构一阶振型云图4）选择输出其他振型云图：Main MenuGeneral postprocRead Resultnextset，重复步骤 3），显示结构二阶振型云图5）绘制其他各阶振型云图：重复步骤 4），绘制其他各阶振型云图各阶模态的振型结果示意图如图所示a（第一阶）b（第三阶）c（第四阶）d（第五阶）。