ANSYS中的模態疊加法的案例
ansys模態疊加法瞬態分析
而是跟模態分析求解的模態階數相關？
經典ansys諧響應分析（模態疊加法）詳解 ￥9
本案例使用hypermesh作為前處理，保存為CDB文件導入ANSYS APDL進行諧響應分析。通過模態疊加法獲得響應結果，通過后時間歷程處理獲得節點的響應曲線，通過一般后處理獲得最大響應對應頻率下的幅值云圖或者對應頻率和相位角下的應力云圖。圖1是某節點的響應曲線；圖2是該節點響應峰值對于頻率下的應力幅值云圖；圖3是該節點響應峰值對應頻率和相位角下的應力云圖；（通過云圖左上角的Title可以識別區分）對以上各結果的意義、獲得的方法以及圖2與圖3之間的區別在后面詳細加以討論。
圖1某節點的位移響應曲線
圖2某頻率下的應力幅值云圖（2653.5Hz）
圖3某頻率和相位角下的應力云圖（2653.5Hz）
要點：
諧響應分析的兩種阻尼structral damping coef和constant damping ratio以及Optistruct中的G阻尼之間的等價轉換關系；
如何后處理獲得應力或變形等結果的幅值云圖和頻率+相位角云圖以及他們之間的區別和意義。
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展開 模態疊加法和Runge-Kutta方法解動力學方程的區別
一個常見的三自由度質量－彈簧系統，其動力學方程為：
[M]{x''}+[K]{x}={F}
質量、剛度和激勵矩陣分別為：
M=diag([1;1;1]);k=[3 -1 0;-1 2 -1;0 -1 3];F={sin(3*t);0;0};
我分別用模態疊加法和Runge-Kutta算法求解，但是兩種解法得到的結果卻不相同，請問這是什么原因，何種方法才是正確的。
ANSYS模態綜合法技術
由于僅采用了各個子結構的低階模態，因而使所建立整體結構動力模型的自由度數大大降低，而且可以在不同的機器上對各子結構進行模態分析提高計算速度。
一. ANSYS模態綜合法原理
模態綜合法的基本思想是根據復雜結構的特點將整體結構劃分成若干子結構，對各個子結構分別進行模態分析，得到其動力特性。再利用子結構間力平衡條件及位移協調條件將各子結構部分低階模態特性綜合，由此得到整體結構的動力特性。
ANSYS是一款著名的商業化大型通用有限元軟件，廣泛應用于航空航天、機械制造等領域，對飛機、車輛、船舶、高層建筑等大型結構的動力分析有著完整的解決方案。ANSYS的模態綜合法采用固定界面和自由界面模態綜合法，基本概念：
1) 固定界面模態綜合法的基本思想是將各子結構與其它子結構相連接的界面自由度完全約束，求出此時子結構的低階主模態集。然后通過釋放子結構界面自由度，分別得到子結構的剛體模態集和約束模態集，由 、 和 組成子結構的Ritz基。
2) 自由界面模態綜合法的基本思想是把子結構從整體系統中分割出來，將子結構間界面自由度上的約束全部去掉，對界面自由度的子結構進行模態分析。然后利用相鄰子結構界面位移協調條件和力平衡條件將各子結構綜合成一個整體。
自由界面法與固定界面法的區別在于固定界面法是將子結構界面完全約束住，利用界面約束的子結構綜合形成整體系統。而自由界面法則是將子結構界面間界面約束全部去掉，以界面無約束的子結構去綜合形成整體系統。
對于大部分動力分析通常采用固定界面法。自由界面法主要應用于：
對于中、高頻譜分析需要得到較精確的特征值時；
相鄰子結構間并不一定有直接對接關系（即不是剛性連接），但它們之間存在耦合關系。
展開 
ANSYS通過模態綜合法建立懸臂梁 ￥80
通過對懸臂梁進行模態分析及提取剛度矩陣及質量矩陣完整程序。
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
!!!節點重新編號
n,22,5,0,0
nummrg,node,,,,high
finish
alls
/solu
dk,1,all
!模態分析
/SOL
ANTYPE,2
MODOPT,LANB,10
EQSLV,SPAR
MODOPT,LANB,20,0,99999999, ,OFF
SOLVE
finish
/post1
set,list
finish
!!!!創建子結構part1
/filnam,part1
/solu
antype,substr !分析類型 子結構
seopt,part1,2 !子結構一
!創建part1
nsel,s,node,,1,8
esln,r,1,all
cm,part1,elem
!創建interface
nsel,r,node,,8
cm,interface,node
展開 ANSYS Mechanical 2022 R1 新功能 | 模態綜合法(CMS)
通過兩個不同的音叉本體及相同的音叉把手子結構，講述了如何在Ansys Workbench中快速完成基于模態綜合法的動力學分析。2022 R1中的這個新功能比起傳統在經典界面下的操作，要方便很多，這為大規模動力學計算提供了更加便利快速的方法。
傳統有限元方法求解結構動力問題，面對復雜大型結構進行求解時，通常存在下列問題：網格數量大、計算時間長、高度依賴計算機資源。例如飛機、車輛、船舶、高層建筑、工程機械等結構通常模型規模宏大，為了獲取較準確模態參數，往往要求結構劃分較多單元，直接求解耗費大量資源，效率低下。
模態綜合法（Component Mode Synthesis）就是在這樣的背景下發展起來的一種縮減自由度方法。通過將復雜模型分解成若干個較簡單的子結構，對每個子結構分別進行模態分析，然后通過一定的模型組裝規則進行模態綜合。所謂綜合指的是將彼此分開獨立的結構組合成一個整體，綜合過程中需要滿足各個子結構間的兼容性和平衡約束條件。
Ansys中采用三步法處理模態綜合問題：1、超單元的生成(Generation pass)；2、超單元的使用(Use pass)；3、超單元的擴展(Expansion pass)。
以往在Ansys經典界面下，完成CMS三步法有著嚴格的操作步驟，其過程極其繁瑣。如今在Ansys Workbench 2022 R1中新增了Substructure Generation功能，我們可以通過Workbench便捷性的操作，快速完成基于模態綜合法的動力學分析。接下來我們以音叉結構自由模態分析為例，具體講述如何通過Workbench平臺建立模態綜合完成模態分析。
音叉結構分為兩部分，上部Y型結構為音叉本體，下部結構為把手（見圖1）。
展開 基于溫差法link10下的某大橋預應變下的模態分析 ANSYS apdl ￥80
<p>鋼筋采用link10單元，通過溫差法施加預應變</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/202601/attachment/1d84759427044b8ea948ae93489c3eb1.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202601/attachment/1d84759427044b8ea948ae93489c3eb1.png" style="" width="842" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202601/attachment/1d84759427044b8ea948ae93489c3eb1.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202601/attachment/1d84759427044b8ea948ae93489c3eb1.png?
展開 ansys模態分析中的振型
ansys模態中的振型怎么看，怎么知道是第幾階的振型
ANSYS模態分析結果中各項數據的物理意義 ￥100
<p>ANSYS模態分析結果中各項數據的物理意義</p><p>在對結構進行地震響應分析之前，通常先對結構進行模態分析以了解結構的動力特性（自振周期和振型）。</p><p>常用的模態分析方法：Block Lanczos法、PCG Lanczos法、縮減法和非對稱法。</p><p><strong>ANSYS模態分析的結果文件包含哪些信息呢？在此以下表為例進行說明。</strong></p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202402/4246ee8fae42785e42332fe4e91e3106.png"></p><p>1 MODE 模態階數</p><p>2 FREQUENCY 頻率（Hz）</p><p>3 PERIOD 周期（s）</p><p>4 PARTIC. FACTO 振型參與系數（每個質點質量與其在某階振型中相應坐標乘積之和與該階振型模態質量之比）</p><p>5 RATIO 比率（振型參與系數與一階振型參與系數之比）</p><p>6 EFFECTIVE MASS 振型等效質量（振型參與系數的平方與振型模態質量之比）</p><p>7 CUMULATIVE MASS FRACTION 累計質量分數/有效質量系數（為第一階到該階振型等效質量之和與總等效質量之比）</p><p>8 RATIO EFF. MASS TO TOTAL MASS 振型等效質量與總質量之比</p><p><br></p><p>此外，還有如下幾個相關概念：</p><p>1 振型參與質量（該階振型的模態質量與振型參與系數平方之積）</p><p>2 振型參與質量系數（所取振型參與質量之和與總質量之比）</p><p>3 模態質量/振型質量（第i階振型的廣義質量）</p><p>4 質量參與系數（該振型的基底剪力與總質量之比）</p>
展開 ANSYS中弧長法的原理
在用ANSYS求解諸如“結構的極限荷載是多大”等問題的時候，總是需要進行非線性屈曲分析。非線性屈曲分析是打開大變形開關(nlgeom,on)的一種靜力分析，考慮了塑性影響，是進行實際結構計算的常用方法。它的基本思路是對一個非線性分析過程，給定若干個加載增量步，在每個增量步內，根據給定的荷載增量(稱為荷載控制或力控制)或給定的位移增量(稱為位移控制)，經過一系列迭代計算，追蹤結構真實的加載路徑，最終獲得結構的極限荷載。
最常用的是給定一個足夠小的荷載增量——即所謂的荷載步，其大小對非線性分析收斂和結果精度均有影響。荷載增量過大，得到的結果可能不精確；荷載增量過小，分析成本增加太多，且一個非收斂的解并不意味著結構達到了極限荷載，也可能在加載過程中發生了數值不穩定。
為了搞清楚得到的最大荷載是否是結構真實的極限荷載，需要用弧長法來幫幫忙：
用弧長法進行預分析，得到結構屈曲荷載近似值(預測數值)，再用傳統的二分法計算，兩個結果進行比對看是否一致；
使用弧長法計算，計算中手動修改弧長半徑，再看結果的變異情況。
繪制出結構的荷載-位移曲線，探討曲線變化點的原因，從而確定數據是否可信。
于是，弧長法非常值得研究。
何為弧長法？
弧長法是一種非線性求解的迭代控制方法，由于其可以解決在荷載和位移增量均不確定的情況下，生成變化的增量值，并能很好地追蹤結構加載路徑而具有很高的“聲望”。關于弧長法的原理，推薦參考《非線性分析弧長法的讀書報告》、陸新征老師學生時代的作業：《基于預處理技術和弧長法的非線性方程通用求解子程序總結報告 》，以及Yusd的博文《弧長法（Riks Method）的基本原理》。喜歡編程的話，還可以參考他的另一篇文章《弧長法(Riks method)通用求解程序》。英文資料可閱讀蘇黎世聯邦理工學院結構工程研究所Prof. Dr.
展開 使用ANSYS Fluent的DEM模型(離散單元法)演示轉鼓中的顆粒混合
文章發布：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
聯系我們：021-58403100
英文原文由David Stenger, Markus Braun著。
編者按
整個案例使用純DEM計算-與轉鼓內流體流動無交互作用，啟用滾動模型，通過網格運動實現幾何運動。
目錄與軟件介紹
幾何與網格化
Fluent設置
子模型法在ANSYS Composite PrepPost（ACP）復合材料分析中的應用
本文首先以ANSYS Workbench子模型法及其應用意義進行說明，而后簡述ANSYS Composite PrepPost（ACP）在復合材料中的應用的一般基本流程，最后給出子模型法在ACP分析中如何實現進行簡要概述說明。
全文共分為三個部分，本部分主要進行最后一部分的子模型法在ACP分析中如何實現的基本操作的概要說明，其他兩部分可參見文后鏈接。
子模型在ACP復合材料應用流程操作簡例
(1) 子模型分析首先需要對整體模型進行子模型切割，如圖1所示在DM模塊中創建整體模型，并進行切割邊界。
展開 基于ANSYS的簡支梁模態分析（原創帖子，轉載請注明出處，謝謝！技術鄰ID有限元中解人生）
庫侖或干摩擦阻尼
1、 模態分析基礎理論
? 模態分析的定義及其應用
模態分析用于確定設計結構或機器部件的振動特性（固有頻率和振型），即結構的固有頻率和振型，它們是承受動態載荷結構設計中的重要參數。同時，也可以作為其它動力學分析問題的起點，例如瞬態動力學分析、諧響應分析和譜分析，其中模態分析也是進行譜分析或模態疊加法諧響應分析或瞬態動力學分析所必需的前期分析過程。
ANSYS的模態分析可以對有預應力的結構進行模態分析和循環對稱結構模態分析。前者有旋轉的渦輪葉片等的模態分析，后者則允許在建立一部分循環對稱結構的模型來完成對整個結構的模態分析。
ANSYS產品家族中的模態分析是一個線性分析。任何非線性特性，如塑性和接觸（間隙）單元，即使定 義了也將被忽略。ANSYS提供了七種模態提取方法，它們分別是子空間法、分塊Lanczos法、PowerDynamics法、縮減法、非對稱法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和 QR阻尼法允許在結構中存在阻尼。
? 模態分析過程
2 建模
主要完成下列工作：首先指定工作名和分析標題，然后在前處理器（PREP7）中定義單元類型、單元實常數、材料性質以及幾何模型。注意以下兩點：
i. 在模態分析中只有線性行為是有效的。如果指定了非線性單元，它們將被當作是線性的。例如 ，如果分析中包含了接觸單元，則系統取其初始狀態的剛度值并且不再改變此剛度值。
ii. 材料性質可以是線性的，各向同性的或正交各向異性的，恒定的或和溫度相關的。
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