ansys模態(tài)量值的含義的案例
ANSYS WORKBENCH中弱彈簧的含義
許多CAE朋友在ANSYS WOKKBENCH中進(jìn)行靜力學(xué)和瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)仿真時(shí)，都遇到過弱彈簧（weak spring）的問題，我們發(fā)現(xiàn)，在求解結(jié)束以后，ANSYS經(jīng)常提到它給我們加了一個(gè)弱彈簧，并建議我們檢查一下模型，這是什么意思呢？弱彈簧是好還是不好，對于結(jié)果有沒有影響，該不該加，如何加呢？ANSYS加弱彈簧的目的又是什么呢？
我們先考察一個(gè)超級簡單的例子，然后通過該例子來考察ANSYS所施加的弱彈簧的含義。一根矩形截面梁，長度為1米，橫截面是100mm*100mm，左邊固定，右邊加10kN的力，現(xiàn)在考慮加力后它的變形和應(yīng)力。
顯然，這是一個(gè)簡單的拉伸問題，在軸線方向上應(yīng)力都是一樣的，按照拉伸的應(yīng)力公式，可以計(jì)算其大小為1Mpa。我們先對該問題進(jìn)行建模，然后修改邊界條件，來考察弱彈簧的含義。
1. 創(chuàng)建靜力學(xué)分析系統(tǒng)。
2. 創(chuàng)建梁的三維模型。
雙擊geometry單元格，進(jìn)入到DM中，然后創(chuàng)建一根三維梁
其尺寸設(shè)置如下
即長度為1000mm，而截面尺寸是100mm*100mm。
3. 劃分網(wǎng)格得到有限元模型。
雙擊model,進(jìn)入到mechanical中，并自動(dòng)劃分網(wǎng)格，結(jié)果如下。
4. 施加邊界條件。
左端面施加位移邊界條件，三個(gè)方向的位移都為零。
在右端面上施加10KN的拉力。
5.求解并得到結(jié)果。
計(jì)算完畢后，沒有任何警告或者錯(cuò)誤信息，而X方向的位移結(jié)果是
即拉伸了0.00498mm左右。
其應(yīng)力大小是
由于在左邊存在應(yīng)力集中，此處有輕微的變化。而桿件的絕大部分應(yīng)力是1Mpa，這與實(shí)際情況是吻合的。
6.改變位移邊界條件，改變成力的邊界條件。
在上圖中，軸線方向是X方向。該軸也只是在X方向上受力。從理論上看來，對于左端面，可以只約束X方向，而Y方向和Z方向可以是自由的。
展開 ANSYS/LSDYNA中的JH-2本構(gòu)模型參數(shù)含義及陶瓷材料的具體參數(shù)值
眾所周知，在ANSYS/LSDYNA中JH-2模型適用于模擬大變形材料的力學(xué)行為的，用于陶瓷、玻璃、藍(lán)寶石等硬脆材料的力學(xué)模擬中，JH-2本構(gòu)模型具有三類參數(shù)，分別對應(yīng)著LSDYNA材料卡片中的三類指標(biāo)，本構(gòu)參數(shù)眾多，那么對于了解其真實(shí)含義至關(guān)重要，對此，筆者在查閱文獻(xiàn)基礎(chǔ)下總結(jié)了各個(gè)參數(shù)的準(zhǔn)確含義并對其背后的數(shù)學(xué)公式的前后推導(dǎo)順序做出了總結(jié)，如圖1所示。
圖1
文獻(xiàn)中給出了比較權(quán)威的關(guān)于氧化鋁陶瓷的jh-2本構(gòu)全部參數(shù)，可以對大家對于硬脆陶瓷材料的參數(shù)選擇調(diào)試提供很大的參考意義，三類陶瓷材料的本構(gòu)參數(shù)如圖2所示。
圖2
ANSYS beam梁模態(tài)分析，包括考慮預(yù)應(yīng)力和大變形下的預(yù)應(yīng)力模態(tài)分析 ￥5
考慮不同情況下的模態(tài)分析
以一個(gè)簡單的beam梁為例子
1.一邊固定下的模態(tài)分析
前三階模態(tài)
SET TIME/FREQ LOAD STEP SUBSTEP CUMULATIVE
1 6.9815 1 1 1
2 43.627 1 2 2
3 121.59 1 3 3
2.
考慮壩體-庫水相互作用的重力壩模態(tài)分析--對比分析ANSYS和ABAQUS重力壩流固耦合模態(tài)結(jié)果
模態(tài)分析主要目的是為測得結(jié)構(gòu)的固有頻率、周期和振型，每一階模態(tài)都有特定的固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型。通過模態(tài)分析方法搞清楚了結(jié)構(gòu)物在某一易受影響的頻率范圍內(nèi)的各階主要模態(tài)的特性，就可以預(yù)言結(jié)構(gòu)在此頻段內(nèi)在外部或內(nèi)部各種振源作用下產(chǎn)生的實(shí)際振動(dòng)響應(yīng)。--引自《百度百科》
下面直接開始進(jìn)入正文。
混凝土重力壩材料參數(shù)如下
彈性模量E=30GPa，泊松比v=0.167，密度rou=2450kg/m3
在ANSYS中，混凝土壩壩體采用平面Plane42單元，庫水采用Fluid29單元來進(jìn)行模態(tài)計(jì)算。
展開 
Ansys Workbench模態(tài)分析
而我們所提取模態(tài)的階數(shù)即對應(yīng)要獲取的方程中特征值的個(gè)數(shù)。實(shí)際的分析對象是無限維的，所以其模態(tài)具有無窮階。但是對于運(yùn)動(dòng)起主導(dǎo)作用的只是前面的幾階模態(tài)，所以計(jì)算時(shí)根據(jù)需要指定提取前幾階進(jìn)行計(jì)算。
復(fù)雜的振動(dòng)一般都可分解為簡單振動(dòng)的組合，而且，這些個(gè)簡單振動(dòng)，跟外來的激勵(lì)樣式無關(guān)，只跟物體的本身的性質(zhì)以及邊界約束條件有關(guān)。
求振型的過程，就是把復(fù)雜振動(dòng)“提純”（數(shù)學(xué)術(shù)語叫做解耦，decoupling）的過程。例如當(dāng)簡支梁受到不同形式的外力時(shí)，會有不同的振動(dòng)樣式，再復(fù)雜的形式，也不過是前幾階振型的線性組合。由于各階振型在整個(gè)振動(dòng)中所占的比例不同，在宏觀上就表現(xiàn)為振動(dòng)形態(tài)有所不同。找出了振型，就抓住了振動(dòng)的本質(zhì)特征，振型是特征向量的一種表現(xiàn)形式。
一階模態(tài)是外力的激勵(lì)頻率與物體固有頻率相等的時(shí)候出現(xiàn)的，此時(shí)物體的振動(dòng)形態(tài)叫做一階振型或主振型。
3.模態(tài)分析的前六階以及其它階
對于沒有約束的對象，前6階為剛體位移模態(tài)，頻率為0；而對于有約束的對象，則沒有剛體模態(tài)。約束施加的正確與否，對結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的影響十分顯著，因此對于該問題應(yīng)十分注意，保證對模型施加的約束與實(shí)際情況盡量符合。
所以模態(tài)分析的目的就是要得到結(jié)構(gòu)的振型和固有頻率。所得到的應(yīng)力、應(yīng)變、位移值都沒有實(shí)際量化意義，只能用于定性地考察比較；模態(tài)分析的意義在于了解結(jié)構(gòu)的共振區(qū)域，為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，它是開展其它動(dòng)力學(xué)特性分析的基礎(chǔ)；為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動(dòng)特性、振動(dòng)故障診斷以及結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
展開 ANSYS workbench 塔架模態(tài)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)塔架三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 塔架模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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ANSYS知識普及1——如何提取模態(tài)質(zhì)量（ANSYS專家編輯，非原創(chuàng)，歡迎轉(zhuǎn)摘）
本人準(zhǔn)備出一個(gè)ANSYS知識普及系列，將有用的網(wǎng)上資料歸攏，由于知識水平有限，不對之處請諒解。也歡迎各位網(wǎng)友提供好的資料分享，讓我們共同完成這個(gè)ANSYS知識普及系列。
編輯人：技術(shù)鄰ANSYS專家
業(yè)務(wù)咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
（打個(gè)小廣告）
聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網(wǎng)上；
2、如侵犯知識產(chǎn)權(quán)，請聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術(shù)鄰，我將第一時(shí)間刪除。
下面是《ANSYS Verification Manual》中VM89.DAT稍加修改后提取模態(tài)質(zhì)量的例子：
/PREP7
/TITLE, VM89, NATURAL FREQUENCIES OF A TWO-MASS-SPRING SYSTEM
C*** VIBRATION THEORY AND APPLICATIONS, THOMSON, 2ND PRINTING, PAGE 163,EX 6.2-2
ET,1,COMBIN14,,,2
ET,2,MASS21,,,4
R,1,200 ! SPRING CONSTANT = 200
R,2,800 ! SPRING CONSTANT = 800
R,3,.5 ! MASS = .5
R,4,1 ! MASS = 1
N,1
N,4,1
FILL
E,1,2 ! SPRING ELEMENT (TYPE,1) AND K = 200 (REAL,1)
TYPE,2
REAL,3
E,2 ! MASS ELEMENT (TYPE,2) AND MASS = .5 (REAL,3)
TYPE,1
REAL,2
E,2,3 !
展開 ANSYS workbench 車架模態(tài)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)車架三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)焊接相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析分析步的建立
4、學(xué)習(xí)模態(tài)分析邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 車架模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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ANSYS Workbench周期對稱模型的模態(tài)分析方法 ￥10
對于風(fēng)扇葉片、螺旋槳類型的產(chǎn)品模態(tài)分析，往往采用循環(huán)對稱的方式來進(jìn)行計(jì)算，這樣建立其中的一份，剩余的自動(dòng)擴(kuò)展計(jì)算就可以了，這樣可以極大的縮小網(wǎng)格數(shù)量，降低計(jì)算量。在ANSYS Workbench中如何設(shè)置操作設(shè)置循環(huán)對稱的方法呢？
在 ANSYS Workbench 中對風(fēng)扇葉片、螺旋槳等循環(huán)對稱結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析的步驟如下：
1. 幾何模型準(zhǔn)備
創(chuàng)建基礎(chǔ)扇區(qū)，在 DesignModeler 或外部 CAD 軟件中，僅建模一個(gè)完整扇區(qū)（例如單個(gè)葉片及其對應(yīng)的輪轂部分）。
確保扇區(qū)的兩個(gè)邊界（起始面和終止面）與旋轉(zhuǎn)對稱軸形成的角度為 360°/n（n 為葉片總數(shù)）。例如，對于 6 葉片風(fēng)扇，單個(gè)扇區(qū)角度為 60°。
定義坐標(biāo)系，在 DM 中創(chuàng)建全局坐標(biāo)系，確保 Z 軸與旋轉(zhuǎn)對稱軸重合（即葉片繞 Z 軸旋轉(zhuǎn)）。
2. 循環(huán)對稱設(shè)置（Modal 模塊）
導(dǎo)入幾何到 Modal 分析系統(tǒng)，將扇區(qū)模型拖入 Modal 分析系統(tǒng)的 Geometry 模塊。
進(jìn)入 Mesh 模塊，激活循環(huán)對稱：右鍵點(diǎn)擊 Mesh → Insert → Cyclic Symmetry。
選擇循環(huán)對稱類型：
Full Cyclic：適用于所有葉片完全相同的結(jié)構(gòu)。
定義循環(huán)對稱邊界
Source Face：選擇扇區(qū)的起始面（例如 0° 位置的面）。
Target Face：選擇扇區(qū)的終止面（例如 60° 位置的面）。
Axis Definition：選擇局部坐標(biāo)系的 Z 軸作為旋轉(zhuǎn)對稱軸。
3. 網(wǎng)格劃分優(yōu)化
網(wǎng)格控制，對葉片邊緣、輪轂等關(guān)鍵區(qū)域使用更精細(xì)的網(wǎng)格（如 Sizing 或 Inflation）。
展開 ansys apdl 模態(tài)分析詳解與案例 ￥5
模態(tài)分析介紹與案例（附帶完整建模及前后處理命令流）。模態(tài)分析的本質(zhì)就是研究系統(tǒng)的自由振動(dòng)特性，確定一個(gè)結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。而固有頻率和振型是承受動(dòng)態(tài)載荷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，所以，模態(tài)分可以作為其它動(dòng)力學(xué)分析問題的起點(diǎn)。ansys的模態(tài)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(jié)構(gòu)以特定頻率進(jìn)行振動(dòng)(例如橋梁設(shè)計(jì))，
（2）認(rèn)識到結(jié)構(gòu)對于不同類型的動(dòng)力載荷是如何響應(yīng)的，
（3）有助于在其它動(dòng)力分析中估算求解控制參數(shù)(如時(shí)間步長)等
模態(tài)分析步驟雖然相較簡單，但其對結(jié)構(gòu)的NVH特性分析尤為重要，下面通過兩個(gè)案例詳細(xì)介紹模態(tài)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 初學(xué)ANSYS的自由模態(tài)分析
jiangyemotaifenxi.avi
初學(xué)ANSYS的自由模態(tài)分析：
槳葉的自由模態(tài)分析：
槳葉形狀如圖所示，尺寸為29寸逆槳。
材質(zhì)預(yù)設(shè)為Structural steel。
任何物體在自由狀態(tài)下都存在 6 個(gè)剛體運(yùn)動(dòng) - 三個(gè)方向的平移和三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。如果不施加任何約束進(jìn)行模態(tài)分析，則至少會出現(xiàn) 6 個(gè)零頻率，稱為剛體模態(tài)。
槳葉的前六階為零頻和接近零頻。
固有頻率：是指結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在受到外界激勵(lì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)時(shí)，只由系統(tǒng)本身性質(zhì)決定的特定的頻率。
固有頻率也稱為自然頻率。物體做自由振動(dòng)時(shí)，其位移隨時(shí)間按正弦或余弦規(guī)律變化，振動(dòng)的頻率僅與系統(tǒng)固有特性有關(guān)如質(zhì)量、形狀、材質(zhì)等有關(guān)，其對應(yīng)周期稱為固有周期。
固有頻率與外界激勵(lì)沒有關(guān)系，是結(jié)構(gòu)的一種固有屬性。不管外界有沒有對結(jié)構(gòu)進(jìn)行激勵(lì)，結(jié)構(gòu)的固有頻率都是存在的，只是當(dāng)外界有激勵(lì)時(shí)，結(jié)構(gòu)是按固有頻率產(chǎn)生振動(dòng)響應(yīng)的。
固有頻率做為某一物體的固有屬性,在某種程度上,就跟物體的大小的概念一樣,當(dāng)物體的性質(zhì)發(fā)生變化時(shí)才會改變。
實(shí)際的分析對象是無限維的，所以其模態(tài)具有無窮階。但是對于運(yùn)動(dòng)起主導(dǎo)作用的只是前面的幾階模態(tài)。所以計(jì)算時(shí)根據(jù)需要計(jì)算前幾階的。
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ANSYS workbench 飛機(jī)葉片模態(tài)分析 ￥10
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2、理工科院校學(xué)生
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1、學(xué)習(xí)飛機(jī)葉片三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 飛機(jī)葉片模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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ANSYS workbench 齒輪模態(tài)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)齒輪三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)模態(tài)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)模態(tài)分析的邊界條件的施加
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所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 齒輪模態(tài)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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Ansys 案例研究 | 電路板的模態(tài)分析
案例描述
在電子產(chǎn)品的振動(dòng)與可靠性設(shè)計(jì)中，PCB 的模態(tài)分析至關(guān)重要。它用于確定電路板的固有頻率和振型，從而預(yù)測其在動(dòng)態(tài)載荷下是否會發(fā)生共振，導(dǎo)致焊點(diǎn)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(tài)的提取過程，通過這一標(biāo)準(zhǔn)流程，可以明確識別出板上的脆弱區(qū)域，并為優(yōu)化布局、增加剛度或規(guī)避外部激勵(lì)頻率提供定量的工程依據(jù)。
分析目標(biāo)
本案例旨在通過規(guī)范的有限元分析流程，對一塊航空電子設(shè)備電路盒進(jìn)行模態(tài)仿真，達(dá)成以下具體工程目標(biāo)：
獲取動(dòng)態(tài)特性參數(shù)：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(yīng)的振型（Mode Shapes）。
識別共振風(fēng)險(xiǎn)：通過模態(tài)結(jié)果，明確 PCB 的敏感頻率區(qū)間，為評估其與外部環(huán)境振動(dòng)（如風(fēng)扇、發(fā)動(dòng)機(jī)激勵(lì)）發(fā)生共振的可能性提供直接依據(jù)。
定位機(jī)械薄弱點(diǎn)：可視化分析各階振型，識別在振動(dòng)中位移最大或應(yīng)變能集中的區(qū)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(diǎn)疲勞與元件損壞風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。
建立優(yōu)化基準(zhǔn)：為后續(xù)的設(shè)計(jì)改進(jìn)（如增加支撐、改變固定點(diǎn)、調(diào)整布局）提供可量化的對比基準(zhǔn)，目標(biāo)是提升 PCB 的首階固有頻率，避開關(guān)鍵激勵(lì)頻帶。
分析步驟
1.打開 Ansys Workbench, 創(chuàng)建一個(gè) "模態(tài)分析"系統(tǒng)
2.定義材料屬性，包括碳化硅、PVC 等
3.導(dǎo)入航空電子設(shè)備電路盒的幾何圖形，如下圖所示
帶有航空電子設(shè)備外殼的電子電路板
4.將材料分配到幾何體上（默認(rèn)材質(zhì)為結(jié)構(gòu)鋼）。
展開 ANSYS模態(tài)分析
201606281039考慮接觸2700板厚4mm-邵冰.txt
ANSYS模態(tài)分析出現(xiàn)圖示問題，請大神幫忙解決下，附件是命令流，本人QQ：504939591
