ANSYS中的模態(tài)疊加法
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ANSYS中的模態(tài)疊加法的視頻教程
ANSYS模態(tài)綜合法建模教程6講
3、系列課目標(biāo)（你將獲得） ① 學(xué)員可以掌握ANSYS仿真分析的工作流程、注意事項(xiàng)及必備技能：ANSYS軟件基本操作和方法；掌握ANSYS仿真分析中所用的常見關(guān)鍵字用法和設(shè)置等； ② 了解建立ANSYS有限元模型的整體過(guò)程； ③ 解決學(xué)員在ANSYS軟件應(yīng)用過(guò)程中遇到的難點(diǎn)和痛點(diǎn)； ④ 能夠具備獨(dú)立建立ANSYS有限元模型的能力； ⑤ 掌握模態(tài)綜合法ANSYS建模方法； ⑥ 購(gòu)買系列課的付費(fèi)用戶
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【3】ANSYS Workbench中附加質(zhì)量施加方法及干濕模態(tài)分析應(yīng)用
如何在ANSYS Workbench中施加附加質(zhì)量及干濕模態(tài)分析應(yīng)用
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ANSYS中的模態(tài)疊加法的實(shí)例教程
而是跟模態(tài)分析求解的模態(tài)階數(shù)相關(guān)？
本案例使用hypermesh作為前處理，保存為CDB文件導(dǎo)入ANSYS APDL進(jìn)行諧響應(yīng)分析。通過(guò)模態(tài)疊加法獲得響應(yīng)結(jié)果，通過(guò)后時(shí)間歷程處理獲得節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)曲線，通過(guò)一般后處理獲得最大響應(yīng)對(duì)應(yīng)頻率下的幅值云圖或者對(duì)應(yīng)頻率和相位角下的應(yīng)力云圖。圖1是某節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)曲線；圖2是該節(jié)點(diǎn)響應(yīng)峰值對(duì)于頻率下的應(yīng)力幅值云圖；圖3是該節(jié)點(diǎn)響應(yīng)峰值對(duì)應(yīng)頻率和相位角下的應(yīng)力云圖；（通過(guò)云圖左上角的Title可以識(shí)別區(qū)分）對(duì)以上各結(jié)果的意義、獲得的方法以及圖2與圖3之間的區(qū)別在后面詳細(xì)加以討論。
圖1某節(jié)點(diǎn)的位移響應(yīng)曲線
圖2某頻率下的應(yīng)力幅值云圖（2653.5Hz）
圖3某頻率和相位角下的應(yīng)力云圖（2653.5Hz）
要點(diǎn)：
諧響應(yīng)分析的兩種阻尼structral damping coef和constant damping ratio以及Optistruct中的G阻尼之間的等價(jià)轉(zhuǎn)換關(guān)系；
如何后處理獲得應(yīng)力或變形等結(jié)果的幅值云圖和頻率+相位角云圖以及他們之間的區(qū)別和意義。
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展開 一個(gè)常見的三自由度質(zhì)量－彈簧系統(tǒng)，其動(dòng)力學(xué)方程為：
[M]{x''}+[K]{x}={F}
質(zhì)量、剛度和激勵(lì)矩陣分別為：
M=diag([1;1;1]);k=[3 -1 0;-1 2 -1;0 -1 3];F={sin(3*t);0;0};
我分別用模態(tài)疊加法和Runge-Kutta算法求解，但是兩種解法得到的結(jié)果卻不相同，請(qǐng)問(wèn)這是什么原因，何種方法才是正確的。
由于僅采用了各個(gè)子結(jié)構(gòu)的低階模態(tài)，因而使所建立整體結(jié)構(gòu)動(dòng)力模型的自由度數(shù)大大降低，而且可以在不同的機(jī)器上對(duì)各子結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析提高計(jì)算速度。
一. ANSYS模態(tài)綜合法原理
模態(tài)綜合法的基本思想是根據(jù)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)將整體結(jié)構(gòu)劃分成若干子結(jié)構(gòu)，對(duì)各個(gè)子結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行模態(tài)分析，得到其動(dòng)力特性。再利用子結(jié)構(gòu)間力平衡條件及位移協(xié)調(diào)條件將各子結(jié)構(gòu)部分低階模態(tài)特性綜合，由此得到整體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。
ANSYS是一款著名的商業(yè)化大型通用有限元軟件，廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域，對(duì)飛機(jī)、車輛、船舶、高層建筑等大型結(jié)構(gòu)的動(dòng)力分析有著完整的解決方案。ANSYS的模態(tài)綜合法采用固定界面和自由界面模態(tài)綜合法，基本概念：
1) 固定界面模態(tài)綜合法的基本思想是將各子結(jié)構(gòu)與其它子結(jié)構(gòu)相連接的界面自由度完全約束，求出此時(shí)子結(jié)構(gòu)的低階主模態(tài)集。然后通過(guò)釋放子結(jié)構(gòu)界面自由度，分別得到子結(jié)構(gòu)的剛體模態(tài)集和約束模態(tài)集，由 、 和 組成子結(jié)構(gòu)的Ritz基。
2) 自由界面模態(tài)綜合法的基本思想是把子結(jié)構(gòu)從整體系統(tǒng)中分割出來(lái)，將子結(jié)構(gòu)間界面自由度上的約束全部去掉，對(duì)界面自由度的子結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析。然后利用相鄰子結(jié)構(gòu)界面位移協(xié)調(diào)條件和力平衡條件將各子結(jié)構(gòu)綜合成一個(gè)整體。
自由界面法與固定界面法的區(qū)別在于固定界面法是將子結(jié)構(gòu)界面完全約束住，利用界面約束的子結(jié)構(gòu)綜合形成整體系統(tǒng)。而自由界面法則是將子結(jié)構(gòu)界面間界面約束全部去掉，以界面無(wú)約束的子結(jié)構(gòu)去綜合形成整體系統(tǒng)。
對(duì)于大部分動(dòng)力分析通常采用固定界面法。自由界面法主要應(yīng)用于：
對(duì)于中、高頻譜分析需要得到較精確的特征值時(shí)；
相鄰子結(jié)構(gòu)間并不一定有直接對(duì)接關(guān)系（即不是剛性連接），但它們之間存在耦合關(guān)系。
展開 通過(guò)對(duì)懸臂梁進(jìn)行模態(tài)分析及提取剛度矩陣及質(zhì)量矩陣完整程序。
finish
/clear
/config,nres,20000
/prep7
ee=6.96e10
b=0.5
h=0.05
lcd=5
aa=b*h
iz=b*h*h*h/12
iy=h*b*b*b/12
et,1,beam4
r,1,aa,iz,iy,h,b
mp,ex,1,6.96e10
mp,dens,1,2730
mp,prxy,1,0.33
mp,alpx,1,1e-5
k,1
k,2,5
l,1,2
lesize,all,,,20
numoff,node,1
lmesh,all
!!!節(jié)點(diǎn)重新編號(hào)
n,22,5,0,0
nummrg,node,,,,high
finish
alls
/solu
dk,1,all
!模態(tài)分析
/SOL
ANTYPE,2
MODOPT,LANB,10
EQSLV,SPAR
MODOPT,LANB,20,0,99999999, ,OFF
SOLVE
finish
/post1
set,list
finish
!!!!創(chuàng)建子結(jié)構(gòu)part1
/filnam,part1
/solu
antype,substr !分析類型 子結(jié)構(gòu)
seopt,part1,2 !子結(jié)構(gòu)一
!創(chuàng)建part1
nsel,s,node,,1,8
esln,r,1,all
cm,part1,elem
!創(chuàng)建interface
nsel,r,node,,8
cm,interface,node
展開 
ANSYS中的模態(tài)疊加法的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
ANSYS中的模態(tài)疊加法的最新內(nèi)容
<p>鋼筋采用link10單元，通過(guò)溫差法施加預(yù)應(yīng)變</p><p>幾何模型</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com
<p>ANSYS模態(tài)分析結(jié)果中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的物理意義</p><p>在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震響應(yīng)分析之前，通常先對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析以了解結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性（自振周期和振型）。</p><p>常用的模態(tài)分析方法：Block Lanczos法、PCG Lanczos法、縮減法和非對(duì)稱法。</p><p><strong>ANSYS模態(tài)分析的結(jié)果文件包含哪些信息呢？在此以下表為例進(jìn)行說(shuō)明。</strong></p><p><img
ansys模態(tài)中的振型怎么看，怎么知道是第幾階的振型
通過(guò)兩個(gè)不同的音叉本體及相同的音叉把手子結(jié)構(gòu)，講述了如何在Ansys Workbench中快速完成基于模態(tài)綜合法的動(dòng)力學(xué)分析。2022 R1中的這個(gè)新功能比起傳統(tǒng)在經(jīng)典界面下的操作，要方便很多，這為大規(guī)模動(dòng)力學(xué)計(jì)算提供了更加便利快速的方法。
傳統(tǒng)有限元方法求解結(jié)構(gòu)動(dòng)力問(wèn)題，面對(duì)復(fù)雜大型結(jié)構(gòu)進(jìn)行求解時(shí)，通常存在下列問(wèn)題：網(wǎng)格數(shù)量大、計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)、高度依賴計(jì)算機(jī)資源。例如飛機(jī)、
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聯(lián)系我們：021-58403100
英文原文由David Stenger, Markus Braun著。
編者按
整個(gè)案例使用純DEM計(jì)算-與轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體流動(dòng)無(wú)交互作用，啟用滾動(dòng)模型，通過(guò)網(wǎng)格運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)幾何運(yùn)動(dòng)
本案例使用hypermesh作為前處理，保存為CDB文件導(dǎo)入ANSYS APDL進(jìn)行諧響應(yīng)分析。通過(guò)模態(tài)疊加法獲得響應(yīng)結(jié)果，通過(guò)后時(shí)間歷程處理獲得節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)曲線，通過(guò)一般后處理獲得最大響應(yīng)對(duì)應(yīng)頻率下的幅值云圖或者對(duì)應(yīng)頻率和相位角下的應(yīng)力云圖。圖1是某節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)曲線；圖2是該節(jié)點(diǎn)響應(yīng)峰值對(duì)于頻率下的應(yīng)力幅值云圖；圖3是該節(jié)點(diǎn)響應(yīng)峰值對(duì)應(yīng)頻率和相位角下的應(yīng)力云圖；（通過(guò)云圖左上角的
通過(guò)對(duì)懸臂梁進(jìn)行模態(tài)分析及提取剛度矩陣及質(zhì)量矩陣完整程序。
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/clear
/config,nres,20000
/prep7
ee=6.96e10
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h=0.05
lcd=5
aa=b*h
iz=b*h*h*h/12
iy=h*b*b*b/12
et,1,beam4
r,1,aa,iz,iy,h,b
mp,ex,1,6.96e10
本文首先以ANSYS Workbench子模型法及其應(yīng)用意義進(jìn)行說(shuō)明，而后簡(jiǎn)述ANSYS Composite PrepPost（ACP）在復(fù)合材料中的應(yīng)用的一般基本流程，最后給出子模型法在ACP分析中如何實(shí)現(xiàn)進(jìn)行簡(jiǎn)要概述說(shuō)明。
全文共分為三個(gè)部分，本部分主要進(jìn)行最后一部分的子模型法在ACP分析中如何實(shí)現(xiàn)的基本操作的概要說(shuō)明
在用ANSYS求解諸如“結(jié)構(gòu)的極限荷載是多大”等問(wèn)題的時(shí)候，總是需要進(jìn)行非線性屈曲分析。非線性屈曲分析是打開大變形開關(guān)(nlgeom,on)的一種靜力分析，考慮了塑性影響，是進(jìn)行實(shí)際結(jié)構(gòu)計(jì)算的常用方法。它的基本思路是對(duì)一個(gè)非線性分析過(guò)程，給定若干個(gè)加載增量步，在每個(gè)增量步內(nèi)，根據(jù)給定的荷載增量(稱為荷載控制或力控制)或給定的位移增量(稱為位移控制)，經(jīng)過(guò)一系列迭代計(jì)算，追蹤結(jié)構(gòu)真實(shí)的加載路徑，最終獲得結(jié)構(gòu)的極限荷載
基于ANSYS的簡(jiǎn)支梁模態(tài)分析
1、 定義和目的
什么是動(dòng)力學(xué)分析?
? 動(dòng)力學(xué)分析是用來(lái)確定慣性（質(zhì)量效應(yīng)）和阻尼起著重要作用時(shí)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件動(dòng)力學(xué)特性的技術(shù)。
? “動(dòng)力學(xué)特性” 可能指的是下面的一種或幾種類型:
1) 振動(dòng)特性 - （結(jié)構(gòu)振動(dòng)方式和振動(dòng)頻率）
2) 隨時(shí)間變化載荷的效應(yīng)（例如：對(duì)結(jié)構(gòu)位移和應(yīng)力的效應(yīng)）
