ansys模態(tài)陣型的案例
基于Hyperworks白車身自由模態(tài)分析及模態(tài)陣型線性疊加 ￥25
模態(tài)分析是計算或試驗分析固有頻率、阻尼比和模態(tài)振型這些模態(tài)參數(shù)的過程。模態(tài)陣型是體現(xiàn)結(jié)構(gòu)在某一特定頻率下的振動形狀，而這種特定陣型所對應(yīng)的就是模態(tài)頻率。白車自由模態(tài)分析，即模型不加任何形式的約束下的模態(tài)分析。白車身模態(tài)分析的分析對象就是白車身，又簡稱為BIW, 指焊接車身的本體部分，包括通過螺栓連接的碰撞吸能結(jié)構(gòu)，不包括通過螺栓連接或粘接在車身本體上的玻璃、車門、發(fā)動機罩板、天窗、行李箱蓋以及翼子板、儀表板支撐橫梁等。分析的頻率范圍通常設(shè)定為1-100Hz；下限設(shè)為1Hz，其目的是避免計算前6階的剛體模態(tài)。本案例考慮到節(jié)約計算時間,僅提取了頻率小于50HZ的所有模態(tài)。
前處理：Optistruct 后處理：Hyperview
白車身一階扭轉(zhuǎn)及一階彎曲模態(tài)識別（見收費內(nèi)容）：
整體一階扭轉(zhuǎn)陣型圖
整體一階彎曲陣型圖
模態(tài)陣型線性疊加
針對后處理（模態(tài)分析-后處理）中根據(jù)模態(tài)分析輸出的結(jié)果，陣型或者應(yīng)變能云圖采用線性疊加的方法，得到所有任意階數(shù)下線性疊加后的陣型圖或應(yīng)變能云圖。
16階模態(tài)陣型線性疊加圖
凡購買本案例的朋友在操作上有什么疑問，都可以私信我，針對本案例中的操作問題我將免費為你解答。還是那句話，我們不玩虛的，玩虛的沒意思！
展開 （源代碼）Hyperview二次開發(fā)：模態(tài)陣型的自動排列、自動輸出GIF、自動輸出PPT報告等 ￥198
（源代碼）Hyperview二次開發(fā)：模態(tài)陣型的自動排列、自動輸出GIF、自動輸出PPT報告等
實現(xiàn)的功能：
1、手動選擇odb結(jié)果文件
2、自定義根據(jù)窗口類型ID創(chuàng)建不同的窗口
3、點擊創(chuàng)建窗口按鈕，自動創(chuàng)建在 一個頁面中創(chuàng)建多個窗口格
4、點擊粘貼窗口按鈕，自動將復(fù)制粘貼多個窗口格，進行模態(tài)陣型的排列，如第一個窗口為第一階模態(tài)，以此類推
5、可選擇是否輸出約束模態(tài)或自由模態(tài)，默認都勾選
6、點擊輸出PPT按鈕，自動將所有頁面自動打包輸出至PPT文件，以及標題內(nèi)容設(shè)置為自動識別模態(tài)類型及頻率值
7、附件：源代碼：帶注釋，可方便研究學(xué)習(xí)
8、本人長期從事仿真+二次開發(fā)研究工作，有多年的abaqus python二次開發(fā)、Hypermesh 二次開發(fā)、Hyperview 二次開發(fā)，可以留言提出需要，然后私聊定制開發(fā)
展開 轉(zhuǎn)，基于有限元的半掛車車架陣型模態(tài)分析
因此，用模態(tài)分析的方法對汽車車架進行模態(tài)的校核，可以驗證車架是否符合動力學(xué)特性，也可以找到影響汽車振動特性的因素及解決方法。驗證的具體原則如下：
（1）車架低階頻率（即一階扭轉(zhuǎn)和彎曲頻率的值）應(yīng)低于發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)頻率，以避免發(fā)生整體共振。
（2）車架的彈性模態(tài)頻率應(yīng)盡量避開發(fā)動機經(jīng)常工作的頻率范圍。
（3）車架的固有頻率應(yīng)盡量避開發(fā)動機經(jīng)常工作的頻率范圍。
（4）車架振型應(yīng)盡量光滑，避免有突變。
在汽車行駛過程中, 發(fā)動機怠速引起的振動的頻率范圍在33Hz以上；牽引車處于常用車速（50km/h～80km/h）時，發(fā)動機的爆發(fā)頻率為48Hz～52Hz；正常行駛時路面激勵頻率為20Hz左右。非簧載質(zhì)量的固有頻率一般為6Hz~12Hz。根據(jù)分析結(jié)果可知，該車架的一階扭轉(zhuǎn)頻率為8.1729Hz，二階彎曲頻率為12.229Hz，避開了發(fā)動機怠速、爆發(fā)頻率、以及正常行駛時路面的激勵頻率，因此整個車架滿足動態(tài)特性的條件，符合設(shè)計要求。
結(jié)論
本文運用有限元理論，在現(xiàn)代有限元分析軟件的支持下，建立了HYG9386貨車車架的三維實體模型和有限元模型，并對其進行了模態(tài)分析。具體說來，所完成的主要工作和取得的主要結(jié)論如下：
（1）對國內(nèi)外半掛車車架的有限元模態(tài)分析研究概況和主要途徑進行了簡單分析。
（2）使用Solidworks軟件建立了車架的三維實體建模。
（3）完成了車架的模態(tài)分析。將建立的車架三維模型導(dǎo)入AnsysWorkbench中，利用AnsysWorkbench軟件建立整車有限元模型，使用solve求解器對車架進行模態(tài)分析，得到車架結(jié)構(gòu)固有頻率與固有振型。
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實現(xiàn)的功能：
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7、附件：源代碼：帶注釋，可方便研究學(xué)習(xí)
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ansys命令流 不同轉(zhuǎn)速下固有頻率，臨界轉(zhuǎn)速，陣型，坎貝爾圖 ￥50
1. 振型
2. 坎貝爾圖
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)生的實際振動響應(yīng)。--引自《百度百科》
下面直接開始進入正文。
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單元來進行模態(tài)計算。
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數(shù)。實際的分析對象是無限維的，所以其模態(tài)具有無窮階。但是對于運動起主導(dǎo)作用的只是前面的幾階模態(tài)，所以計算時根據(jù)需要指定提取前幾階進行計算。
復(fù)雜的振動一般都可分解為簡單振動的組合，而且，這些個簡單振動，跟外來的激勵樣式無關(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“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，會有不同的振動樣式，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振動中所占的比例不同，在宏觀上就表現(xiàn)為振動形態(tài)有所不同。找出了振型，就抓住了振動的本質(zhì)特征，振型是特征向量的一種表現(xiàn)形式。
一階模態(tài)是外力的激勵頻率與物體固有頻率相等的時候出現(xiàn)的，此時物體的振動形態(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)計提供指導(dǎo)，它是開展其它動力學(xué)特性分析的基礎(chǔ)；為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的振動特性、振動故障診斷以及結(jié)構(gòu)動力特性的優(yōu)化設(shè)計提供依據(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。
?
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）
本人準備出一個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)對稱的方式來進行計算，這樣建立其中的一份，剩余的自動擴展計算就可以了，這樣可以極大的縮小網(wǎng)格數(shù)量，降低計算量。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)進行模態(tài)分析的步驟如下：
1. 幾何模型準備
創(chuàng)建基礎(chǔ)扇區(qū)，在 DesignModeler 或外部 CAD 軟件中，僅建模一個完整扇區(qū)（例如單個葉片及其對應(yīng)的輪轂部分）。
確保扇區(qū)的兩個邊界（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，單個扇區(qū)角度為 60°。
定義坐標系，在 DM 中創(chuàng)建全局坐標系，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。
進入 Mesh 模塊，激活循環(huán)對稱：右鍵點擊 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)的自由振動特性，確定一個結(jié)構(gòu)的固有頻率和振型。而固有頻率和振型是承受動態(tài)載荷結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要參數(shù)，所以，模態(tài)分可以作為其它動力學(xué)分析問題的起點。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)以特定頻率進行振動(例如橋梁設(shè)計)，
（2）認識到結(jié)構(gòu)對于不同類型的動力載荷是如何響應(yīng)的，
（3）有助于在其它動力分析中估算求解控制參數(shù)(如時間步長)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，下面通過兩個案例詳細介紹模態(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 ANSYS workbench 飛機葉片模態(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)飛機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
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案例介紹了ANSYS workbench 飛機葉片模態(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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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 個剛體運動 - 三個方向的平移和三個方向的轉(zhuǎn)動。如果不施加任何約束進行模態(tài)分析，則至少會出現(xiàn) 6 個零頻率，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)在受到外界激勵產(chǎn)生運動時，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。物體做自由振動時，其位移隨時間按正弦或余弦規(guī)律變化，振動的頻率僅與系統(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)進行激勵，結(jié)構(gòu)的固有頻率都是存在的，只是當(dāng)外界有激勵時，結(jié)構(gòu)是按固有頻率產(chǎn)生振動響應(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)生變化時才會改變。
實際的分析對象是無限維的，所以其模態(tài)具有無窮階。但是對于運動起主導(dǎo)作用的只是前面的幾階模態(tài)。所以計算時根據(jù)需要計算前幾階的。
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