
ANSYS workbench的模态分析基本原理和步骤
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目录
1、模态分析基本原理
- 概述:模态分析是用来确定结构的振动特性(固有频率和振型)的技术,是其他动力学分析的基础。
- 作用:使结构避免共振,或以特定的频率进行振动,通过模态分析,可以认识到结构对不同动力载荷的响应特性。
注意:模态分析重点关注:固有频率和振型
2、模态分析基本步骤
- 新建模态分析
- 导入模型
- 添加材料
- 划分网格
3、实际操作步骤图
4、载荷和约束
- 模态分析中,结构和热载荷无法在模态中存在,但在计算有预应力的模态分析时,需要考虑载荷,因为预应力是由载荷产生的。
- 假如没有或只存在部分约束,刚体模态竟被检测,且处于OHZ附近,与静态分析不同,模态分析并不需要禁止刚体运动。
- 压缩约束是非线性的,在模态分析中不被使用。
- 要特别注意模态分析中的边界条件。
区别:无约束的自由模态和有约束的约束模态
5、分析设置Analysis Setting
Options
- Max modes to Find:提取的模态阶数,1-200,默认为.6.
- 注意: 在自由模态分析中,得到的前六阶模态为刚体模态,其他各阶为弹性模态,刚体模态的理论固有频率为0,但一般由于误差不绝对都为0; 弹性模态的固有频率必然大于0.
- limit search to range: 限定频率变化范围,默认为0-1e+
Solver Controls
- Damped:阻尼开关,若选择yes打开,将出现DampingControls阻尼控制选项,根据需要可以选择是否设置。
- 阻尼: 振动系统在振动中,由于外界作用或自身固有的原因,引起的振动幅度逐渐下降的特性,以及该特性的量化表征。
注意:全选后创建模态结果云图---看固有频率(每个振型的固有频率)
(自由模态前六阶趋近于0,带约束模态各阶远大于0,关注对应振型的固有频率)
6、有预应力的模态分析(区别有约束和有预应力(结构载荷))
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在我们的模态分析中,很多是存在预应力的,但我们由于不能在modal中添加结构载荷进行计算,于是无法在modal中进行分析,这时就需要在静力学分析结果中建立模态分析。
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静力学分析里可以加入标准地球重力,算完之后的结果再分析模态。(有必要的话)!!!
注意:先建立静力学分析---进行结构载荷求解后---将Modal拖到静力学模块的sloution上进行A2:A6的共享,并且对A6结果进行了传输!
7、案例
观测参数如下:变形量(位移值):不是真实的位移值,是上面各点变形的相对大小。
非关注重点(不看):变形量(位移值):不是真实的位移值,是上面各点变形的相对大小。
专注于振型和固有频率的观测!
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