模態分析案例abaqus的案例
Abaqus風機模態分析仿真案例講解
Abaqus風機模態分析仿真案例講解
Abaqus風機動力響應仿真案例講解（模態分析續）
Abaqus風機動力響應仿真案例講解（模態分析續）
基于LS-DYNA模態分析案例——復合材料板的模態分析 ￥50
模態求解設置
在顯式計算的k文件的基礎上加入如下兩個關鍵字
*CONTROL_IMPLICIT_GENERAL
$# imflag dt0 imform nsbs igs cnstn form
1 0.01
其中imflag=1代表隱式計算，dt0代表初始載荷步
*CONTROL_IMPLICIT_EIGENVALUE
$# neig center lflag lftend rflag rhtend eigmth shfscl
10 0.0 0 0.0 0 0.0 2 0.0
neig 代表輸出多少階頻率
lflag =0 頻率下限沒有截止值， lflag頻率下限有截止值，等于lftend
rflag =0 頻率上限沒有截止值， lflag頻率上限有截止值，等于rftend
3.查看結果：
兩個重要的文件：d3eigv和eigout 記錄了前n階模態
eigout 記錄了前n階模態
d3eigv是動畫文件，可以展示陣型，和d3plot的導入方式一致
一階陣型如下：
二階振型如下：
三階振型如下：
四階振型如下：
點擊播放，不在是以時域標識結果 而是用頻域標識結果
egenout的內容如下：
MODE
展開 案例13 基于模態的振動響應（Abaqus計算模態）
之前在superxjw版主的第二課中介紹了如何利用VL計算基于模態的振動響應，但是有網友是采用Abaqus計算模態，然后用VL來計算后續的振動響應以及聲學響應，然后就詢問如何導入Abaqus的模態分析結果，因此，做了一個導入Abaqus的模態結果，然后進行振動響應計算的案例，給大家分享一下。
superxjw版主的視頻教程：
LMS Virtual.Lab 11聲學視頻教程 第二課 基于模態的振動響應計算
對于VL的接口方面：
VL11SL2和VL12都是支持到Abaqus 6.12
所以，喜歡追求新版本，使用Abaqus6.13的朋友們就得注意一下版本的問題了。
感謝阿偉在本人學習LMS Virtual.Lab過程中的幫助！
本例視頻及Abaqus模態計算結果文件下載地址：http://pan.baidu.com/share/link?shareid=4100661600&uk=1728334102
LMS Virtual.Lab Acoustics 交流群 238339600
展開 
【iSolver案例分享29】彈塑性鋼架橋梁的模態分析案例
引言：
結構有限元軟件iSolver已發展到一定階段，現采用結構有限元軟件iSolver進行結構分析，iSolver可使用Abaqus作為前后處理工具，本文以橋梁結構的模態分析為例，將iSolver和Abaqus計算結果進行對比，計算實例采用《Abaqus Tutorial：Natural Frequency Extraction of a Bridge》中的經典案例“橋梁結構的模態分析”，比對兩種有限元軟件的計算結果。之前采用線彈性實體單元提取了拱橋的模態。這次采用非線性的彈塑性材料，分別用殼單元模擬橋面，用梁單元模擬支柱，提取橋梁模態。
2. 建模：
下面以一個橋梁為例，對其進行模態分析，分析其固有頻率和振型模態，對拱橋的設計具有重要意義。在計算過程中，采用國際單位制：長度（米，m）、質量（千克，kg）、力（牛頓，N）、應力（帕，Pa）、時間（秒，s），橋模型如圖所示。
圖1 橋梁有限元模型
操作：
模型為密度=8000kg/m、彈性模量E=210×10^9Pa，泊松比v=0.3的彈塑性各向同性材料。橋面采用殼單元模擬，支柱采用梁單元模擬，需定義梁截面方向。設定好材料參數后，建立分析步，求解前10階固有頻率和振型。
圖2 材料參數
圖3 分析步
創建邊界條件，約束橋梁底部的6個自由度。
圖4 設置邊界條件
劃分網格，網格數量為272。
圖5 劃分網格
分別采用Abaqus和iSolver求解器進行計算。
3. 結果對比
1) 頻率
對比兩者的計算結果。以下是前10階固有頻率的對比。
展開 【iSolver案例分享1】拱橋的模態分析案例
引言：結構有限元軟件iSolver已發展到一定階段，現采用結構有限元軟件iSolver進行結構分析，iSolver可使用Abaqus作為前后處理工具，本文以橋梁結構的模態分析為例，將iSolver和Abaqus計算結果進行對比，計算實例采用《ABAQUS有限元分析從入門到精通》一書中的經典案例“拱橋結構的模態分析”，比對兩種有限元軟件的計算結果。
模態分析是研究結構動力特性的一種近代方法，是系統辨別方法在工程振動領域中的應用。通過模態分析方法，可以搞清楚結構物在某一易受影響的頻率范圍內的各階主要模態的特性，就可以預言結構在此頻段內受外部或內部各種振源作用下產生的實際振動響應。
模態分析的最終目標是識別出系統的模態參數，為結構系統的振動特性分析、振動故障診斷和預報以及結構動力特性的優化設計提供依據。因此，模態分析技術的應用可歸結為以下幾個方面。
（1）評價現有結構系統的動態特性。
（2）對新產品設計進行結構動態特性的預估和優化設計。
（3）控制結構的輻射噪聲。
（4）診斷及預報結構系統的故障。
問題描述：
下面以一個橋梁為例，對其進行模態分析，分析其固有頻率和振型模態，對拱橋的設計具有重要意義。在計算過程中，采用國際單位制：長度（米，m）、質量（千克，kg）、力（牛頓，N）、應力（帕，Pa）、時間（秒，s）
橋模型如圖所示。模型為密度=2430kg/m、彈性模量E=52.3×10^6Pa，泊松比v=0.3的線彈性各向同性材料。
圖1 橋梁有限元模型
操作：
設定好材料參數后，建立分析步，求解前30階固有頻率和振型。
圖2 材料參數
圖3 分析步
創建邊界條件，約束橋梁底部的6個自由度。
圖4 設置邊界條件
采用C3D10單元劃分網格，網格數量為36959。
展開 【iSolver案例分享5】龍門架模態分析案例
引言：結構有限元軟件iSolver已發展到一定階段，現采用結構有限元軟件iSolver進行結構分析，iSolver可使用Abaqus作為前后處理工具，本文以橋梁結構的模態分析為例，將iSolver和Abaqus計算結果進行對比，計算實例采用經典案例“龍門架模態分析”，比對兩種有限元軟件的計算結果。
模態分析是各種動力學分析類型中基礎的內容，結構和系統的振動特性決定了結構和系統對其他各種動力載荷的響應情況。所以，一般情況下，在進行其他動力學分析之前首先要進行模態分析。
使用模態分析有如下功能。
（1）可以使結構設計避免共振或按照特定的頻率進行振動。
（2）可以認識到對于不同類型的動力載荷結構是如何響應的。
（3）有助于在其他動力學分析中估算求解控制參數（如時間步長）。
問題描述：
模態分析用于確定龍門架結構的固有頻率，可以使設計師在設計時避開這些頻率或者最大限度地減少對這些頻率上的激勵，從而消除過度振動和噪聲，分析結果可以為機床的設計提供重要的參數。
如圖所示的龍門架模型，龍門架下部四腳受到固定約束，材料為鋼，密度為7800kg/m3，彈性模量為200 GPa，泊松比為0.3，其余無約束，計算該龍門架的前20階頻率和振型。
圖1 龍門架有限元模型
本例的模型為對稱模型，對于靜力力分析可以取其1/2模型進行分析。但此處是分析其頻率和振型，取對稱模型不能很好地觀察模型的振型，所以取整個三維模型進行分析。對于模態分析，使用線性攝動分析（Linear perturbation）。
操作：
設定好材料參數后，建立分析步，求解前20階固有頻率和振型。
展開 【iSolver案例分享65】汽車前副車架模態分析案例
iSolver案例分享：汽車前副車架模態分析案例
0. 引言
iSolver為一個完全自主的通用結構有限元軟件，對標國際主流結構CAE商業軟件Abaqus、Ansys、Nastran，支持結構分析的常用功能，線性及材料非線性的精度和Abaqus沒有誤差，效率和Abaqus相當，iSolver自帶友好的三維可視化前后處理界面，也可作為一個輕量化插件集成到Abaqus/FEMAP或者自主軟件中。本帖以一單層球面網殼模態分析為例，將iSolver求解器和Abaqus、Ansys、Nastran、Midas計算結果、進行對比，驗證iSolver的求解可靠性。
1. 問題描述
汽車的前副車架是連接車身和車輪的中間裝置，起支撐、隔振以及提高懸架剛度的作用。汽車前副車架是汽車各大總成的載體，是重要的受力部件。前副車架工作時要承受扭轉、彎曲等多種載荷產生的彎矩和剪切力，在實際行車過程中，副車架還要受到來自路面的激勵和發動機的激勵，設計中除了要有足夠的強度、足夠的抗彎剛度和合適的扭轉剛度保證汽車對路面不平度的適應性外，合理的振動特性也是十分重要的，以避免汽車在使用過程中各部件之間產生共振，導致某些部件的早期損壞，降低汽車的使用壽命，影響乘客駕乘的舒適性。因此，前副車架模態要求在汽車設計中是非常重要的。前副車架的模態與發動機常用轉速下的激勵頻率很接近時，副車架與發動機的激勵頻率發生共振，整車便會產生轟鳴聲，影響整車的NVH值，降低汽車的使用壽命，影響乘客的舒適性。而如何科學地定義前副車架的模態目標值是研究的重點。
本例中，為了研究副車架的模態和iSolver求解器計算精度，計算副車架自由狀態下的副車架前五階柔性模態。
2.
展開 【iSolver案例分享15】空間站太陽翼桅桿模態分析案例
引言：結構有限元軟件iSolver已發展到一定階段，現采用結構有限元軟件iSolver進行結構分析，iSolver可使用Abaqus作為前后處理工具，本文以橋梁結構的模態分析為例，將iSolver和Abaqus計算結果進行對比，計算實例采用經典案例“空間站太陽翼桅桿模態分析”，比對兩種有限元軟件的計算結果。
模態分析是各種動力學分析類型中基礎的內容，結構和系統的振動特性決定了結構和系統對其他各種動力載荷的響應情況。所以，一般情況下，在進行其他動力學分析之前首先要進行模態分析。
使用模態分析有如下功能。
（1）可以使結構設計避免共振或按照特定的頻率進行振動。
（2）可以認識到對于不同類型的動力載荷結構是如何響應的。
（3）有助于在其他動力學分析中估算求解控制參數（如時間步長）。
問題描述：
模態分析用于確定太陽翼桅桿結構的固有頻率，可以使設計師在設計時避開這些頻率或者最大限度地減少對這些頻率上的激勵，從而消除過度振動和噪聲，分析結果可以為桅桿的設計提供重要的參數。
本案例以空間站太陽翼桅桿的空間桁架結構為參考原型，經過適當修改。空間桁架結構為三棱空間結構，桁架沿長度方向有3條縱桿，縱桿的每節長度為0.5m，共有40節；每兩條縱桿形成一個側面，每個側面的兩縱桿之間等間距地分布有橫框，橫框間距為0.5m，空間桁架結構的每一節有3條橫框，構成等邊三角形；個側面的每節縱桿和橫框構成的矩形內沿對角線方向有兩條斜拉桿，斜拉桿空間相交，但交點處無連接；整個空間桁架結構共有40節，總長20m。
圖1 桅桿有限元模型
操作：
設定好材料參數后，建立分析步，求解前5階固有頻率和振型。
展開 【ABAQUS模態動力學】Composite&abaqus 預應力模態分析&輸出單元剛度矩陣
參考
連接器振動脫落_abaqus重啟動分析_顯式隱式切換_插拔力預應力模態_TeeSim天深科技
Abaqus預應力模態分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載- 技術鄰
Natural frequency extraction - SIMULIA 用戶幫助 2020 User guide
《結構動力學》
振動理論及工程應用_天津大學_中國大學MOOC(慕課)
Eigenvalue extraction - SIMULIA 用戶幫助 2020 Theory
1. 什么是模態分析？
模態分析是指求解多自由度系統的模態振型及振動頻率的過程。模態分析可簡單地分為自由模態分析和約束模態分析。
自由模態分析：不加任何約束，進行求解（會出現前六階0模態）
約束模態分析：施加完整的約束，模型不會出現剛體模態 還可以分類為：
預應力模態（典型例子：吉他琴弦）
干模態分析(空氣中)
濕模態分析（流體耦合作用不可忽略）
2. 單自由度系統振幅和固有頻率的求解
模態分析的本質上是求解一定條件下的結構動力學方程。
展開 ansys apdl 模態分析詳解與案例 ￥5
模態分析介紹與案例（附帶完整建模及前后處理命令流）。模態分析的本質就是研究系統的自由振動特性，確定一個結構的固有頻率和振型。而固有頻率和振型是承受動態載荷結構設計的重要參數，所以，模態分可以作為其它動力學分析問題的起點。ansys的模態分析是線性分析，任何非線性特性，例如塑性，接觸單元等，即使定義了也將被忽略。
?它的主要用途：
（1）避免共振或使結構以特定頻率進行振動(例如橋梁設計)，
（2）認識到結構對于不同類型的動力載荷是如何響應的，
（3）有助于在其它動力分析中估算求解控制參數(如時間步長)等
模態分析步驟雖然相較簡單，但其對結構的NVH特性分析尤為重要，下面通過兩個案例詳細介紹模態分析的專屬名詞及分析方法。
案例1--均勻直桿的固有頻率分析
命令流：
/clear
/prep7
et,1,solid186
mp,ex,1,2e11
mp,prxy,1,0.3
mp,dens,1,7800
block,0,0.01,0,0.01,0,0.1
lesize,1,,,3
lesize,2,,,3
lesize,9,,,15
mshape,0
mshkey,1
vmesh,1
finish
!
展開 
Ansys 案例研究 | 電路板的模態分析
案例描述
在電子產品的振動與可靠性設計中，PCB 的模態分析至關重要。它用于確定電路板的固有頻率和振型，從而預測其在動態載荷下是否會發生共振，導致焊點失效、元件開裂或信號異常。本次將使用一塊電路板的模型來演示電路板的自然頻率/模態的提取過程，通過這一標準流程，可以明確識別出板上的脆弱區域，并為優化布局、增加剛度或規避外部激勵頻率提供定量的工程依據。
分析目標
本案例旨在通過規范的有限元分析流程，對一塊航空電子設備電路盒進行模態仿真，達成以下具體工程目標：
獲取動態特性參數：精確提取該 PCB 在既定約束條件下的前6階固有頻率（Natural Frequencies）及其對應的振型（Mode Shapes）。
識別共振風險：通過模態結果，明確 PCB 的敏感頻率區間，為評估其與外部環境振動（如風扇、發動機激勵）發生共振的可能性提供直接依據。
定位機械薄弱點：可視化分析各階振型，識別在振動中位移最大或應變能集中的區域（通常為大型器件、板邊或懸空部位），這些位置是潛在的焊點疲勞與元件損壞風險點。
建立優化基準：為后續的設計改進（如增加支撐、改變固定點、調整布局）提供可量化的對比基準，目標是提升 PCB 的首階固有頻率，避開關鍵激勵頻帶。
分析步驟
1.打開 Ansys Workbench, 創建一個 "模態分析"系統
2.定義材料屬性，包括碳化硅、PVC 等
3.導入航空電子設備電路盒的幾何圖形，如下圖所示
帶有航空電子設備外殼的電子電路板
4.將材料分配到幾何體上（默認材質為結構鋼）。
展開 Hypermesh與ABAQUS聯合的模態分析 附HyperMesh模態分析步驟下載
圖9 一階模態振型
圖10 二階模態振型
下載地址：HyperMesh模態分析步驟
【iSolver案例分享46】真空罐模態分析
一階振型的對比：
圖7 Abaqus和iSolver計算的一階振型對比（上: Abaqus，下：iSolve）
二階振型：
圖8 Abaqus和iSolver計算的二階振型對比（上: Abaqus，下：iSolve）
三階振型：
圖9 Abaqus和iSolver計算的三階振型對比（上: Abaqus，下：iSolve）
圖10 Abaqus和iSolver計算的四階振型對比（上: Abaqus，下：iSolve）
圖11 Abaqus和iSolver計算的五階振型對比（上: Abaqus，下：iSolve）
由此可見，iSolver與Abaqus求解器計算的模態分析結果基本一致，固有頻率和振型計算結果吻合。
從模型的振型圖可以看出，對于該結構，當其振動頻率達到其固有頻率時，其振幅遠遠超過其允許的位移量，這將導致結構的破壞。所以對于結構進行模態分析，分析其各的頻率和振型，可以在實際生產和應用中有效避免共振現象的出現，從而避免破壞。
5. 結果對比總表如下
由以上結果云圖分析可知，iSolver和ABAQUS兩個求解器對同一模型分析的結果同一性較好，模態振型一致，具體數值分析見下表。
展開 【iSolver案例分享54】軌道客車車體模態分析
1.引言
iSolver為一個完全自主的面向工程應用的通用結構有限元軟件，對標Nastran、Ansys、Abaqus設計和實現，具備結構有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎算法組件，精度和Abaqus一致。本文以軌道客車車體模態分析為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結果進行對比。
2.案例背景
振動模態是彈性結構固有的整體特性。通過對軌道客車車體進行模態分析，可以得到車體固有頻率和相應的振型，避免車體的共振（尤其是車體與轉向架之間）引發災難性的后果。
3.有限元模型介紹
整車模型主要采用殼單元模擬，主要設備（如空調、變流器等）采用質量點模擬，設備與車體的連接通過MPC約束模擬。模型共包括殼單元1222916個，質量單元6個。
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