ansys模態(tài)提取
關注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-04-12
ansys模態(tài)提取的視頻教程
Workbench零件自由模態(tài)分析——AnsysWorkbench模態(tài)分析
AnsysWorkbench模態(tài)分析教程 ?本課程是AnsysWorkbench單零件體模態(tài)分析教程。從模態(tài)分析理論，到建模，到導入模型，定義材料劃分網(wǎng)格等前處理，再到求解運算，到最后得出結果，并對結果進行了詳細的查看以及分析，及計算結果如何指導我們的工程設計等進行了詳細的講解。 ?
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Workbench零件約束模態(tài)分析——AnsysWorkbench模態(tài)分析
AnsysWorkbench模態(tài)分析課程 本課程是AnsysWorkbench單零件體模態(tài)分析教程。從建模，到導入模型，定義材料劃分網(wǎng)格等前處理，再到求解運算，到最后得出結果，并對結果進行了查看及分析。
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ansys模態(tài)提取的實例教程
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：技術鄰ANSYS專家
業(yè)務咨詢網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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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，請聯(lián)系ANSYS專家本人或者技術鄰，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 問題：
工程中因為模態(tài)分析可以反應出結構產(chǎn)品的很多問題，因此對模態(tài)計算的需求很多。并且資料或經(jīng)驗等對模態(tài)計算有一定的要求，例如模態(tài)頻率大于激勵頻率的1.5倍、模態(tài)有效質量大于75%等。
本例在常規(guī)模態(tài)計算的基礎上，通過插入后處理APDL命令，實現(xiàn)對X、Y、Z三個方向的模態(tài)有效質量和模態(tài)階次頻率的提取，并統(tǒng)計導出為結果文件夾下的“modalResultRecord.txt”文檔。進一步的實現(xiàn)對仿真word報告的自動化編寫。
效果展示：
對圖示結構進行模態(tài)分析，提取模態(tài)結果，利用word自身的VBA開發(fā)工具，實現(xiàn)模態(tài)統(tǒng)計表的自動創(chuàng)建。
常規(guī)模態(tài)計算：
模態(tài)信息提取自動編制報告：
操作演示：
1.：在常規(guī)模態(tài)計算的solution下插入Commands 命令，在命令行中寫入附錄1中的命令。
（該命令可以提取模態(tài)實現(xiàn)對X、Y、Z三個方向的模態(tài)有效質量和模態(tài)階次頻率的提取，并導出為結果文件夾下的“modalResultRecord.txt”文檔）
2：在仿真文件夾內(nèi)找到該txt文檔，放置在合適位置；記下目錄；
3：在word開發(fā)工具中，利用VBA語言編寫如下附錄2命令。
4：修改txt文件的目錄，保持與步驟2一致。（將附錄中VBA程序復制到word開發(fā)工具內(nèi)，點擊運行即可在，word文檔中創(chuàng)建模態(tài)統(tǒng)計表）
（將類似功能匯總即可完成仿真報告的自動化創(chuàng)建，本文僅涉及一部分）
附錄1：Ansys Workbench 模態(tài)仿真后處理中插入的APDL命令
!提取模態(tài)仿真的X、Y、Z方向有效模態(tài)質量，APDL命令：
! 模型單位制:mm kg N s
finish
/post1 !進入后處理
*dim,direction,CHAR,3,1 !
展開 本次文章主要講述了3D輪胎自由模態(tài)的提取，因為所要提取的是自由模態(tài)，所以此次要編寫的inp文件與step2rev.inp相比無需考慮剛性路面的建立、輪荷加載的設置等因素，只需定義輪輞的屬性、3D輪胎充氣仿真以及基于LANCZOS求解法的3D輪胎自由模態(tài)提取即可。模態(tài)頻率的關鍵字為*FREQUENCY，提取范圍為0.1——300Hz。
本次操作基于前文所述的Hypermesh 輸出二維輪胎模型2D.inp，將二維輪胎模型進行旋轉可得3D輪胎模型，關鍵字為*SYMMETRIC MODEL GENERATION.
二維輪胎有限元模型如下所示：
有關3D輪胎旋轉的相關內(nèi)容在3D輪胎的生成文章中已進行講述，這里不再過多贅述，3D輪胎生成inp文件編寫如下：
生成的3D輪胎模型如下所示：
展開 在這種形式下，一個圓的方程可以用最小二乘方法來提取感興趣的參數(shù)，即極點和留數(shù)。頻率由奈奎斯特圖中顯示的兩個數(shù)據(jù)點之間存在最遠的距離確定。系統(tǒng)的阻尼可由半功率帶寬法確定。留數(shù)aij可以近似于圓的直徑。圓擬合是由于圓方程的簡單性而開發(fā)出來的最早的數(shù)學提取技術之一。圓擬合的擴展能考慮到相鄰模態(tài)的重疊，以及復雜的模態(tài)特征。雖然圓擬合很簡單，但這種方法在模態(tài)測試中并不常用，因為通常情況下，模態(tài)的密集性使得這個圓擬合方法不適用于大多數(shù)系統(tǒng)。
圖5-12 示意性顯示SDOF系統(tǒng)在奈奎斯特圖（右）中的圓表示
5.3.3 SDOF多項式
圓擬合技術的擴展之一是單自由度多項式頻域方法。這個方法使用下式來估計參數(shù)
利用這個技術，提取出的參數(shù)是極點和留數(shù)。SDOF系統(tǒng)的這種近似示意性地顯示如圖5-13所示。
圖5-13 示意性顯示SDOF系統(tǒng)的曲線擬合
5.3.4帶外模態(tài)的殘余效應
模型中應包含的其他相鄰模態(tài)的殘余效應，因為低階模態(tài)有質量影響，高階模態(tài)有剛度影響：
在圖5-14中，帶殘余效應的曲線擬合效果最好。描述頻響函數(shù)的完整方程顯示在圖的上部分，還有整個頻率范圍內(nèi)每階模態(tài)的貢獻。然而，當估計參數(shù)時，只使用感興趣的帶寬來估計參數(shù)。在這個例子中，紅色的第2階模態(tài)是感興趣的模態(tài)，但是還有帶外的第1階模態(tài)（藍色）和第3階模態(tài)（綠色）的影響。由單自由度理論可以看出，低于共振頻率的部分響應被認為是一種剛度效應，而高于共振頻率的部分則被認為是質量效應。因此，在圖中下部分顯示的感興趣頻帶內(nèi)第2階模態(tài)占主導，第1階模態(tài)（藍色）在這個帶寬內(nèi)主要是質量影響，而第3階模態(tài)在這個帶寬內(nèi)主要是剛度影響。
展開 本次課程將講述3D輪胎載荷下模態(tài)的提取，其過程依舊是使用UE編寫inp文件，然后基于step2rev.inp文件的計算結果上進行重啟動分析，提取模態(tài)，求解運算。
下圖為step2rev.inp運算后得到的3D輪胎載荷模型：
模態(tài)提取以*FREQUENCY為關鍵詞，求解方法采用LANCZOS法，提取的模態(tài)范圍為0.1——300HZ。邊界條件為路面全約束即可。在UE中編寫inp文件：
ansys模態(tài)提取的相關專題、標簽、搜索
ansys模態(tài)提取的最新內(nèi)容
在常規(guī)的結構仿真中，我們通常是“已知力，求變形”。但在實際工程中，往往遇到相反的情況：我們知道彈簧需要壓縮多少（比如 2cm），但想知道需要多大的力。
01 案例概述
物理場景：一個四圈半的鋼制彈簧，一端固定，另一端需要拉伸（或壓縮）2cm。
核心目標：求解彈簧達到該變形量時，端部需要施加的載荷大小。
02 軟件設置與詳細步驟
第一步：項目建立與幾何導入
打開
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)分析的本質就是研究系統(tǒng)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(tài)載荷結構設計的重要參數(shù)，所以，模態(tài)分可以作為其它動力學分析問題的起點。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）避免共振或使結構以特定頻率進行振動(例如橋梁設計)，
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習引擎蓋三維模型的處理
2、學習模態(tài)分析步的建立
3、學習模態(tài)分析的邊界條件的施加
4、學習模態(tài)分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench引擎蓋模態(tài)分析
<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
Ansys Workbench ACT插件，由窗口選中體單元，提取體積和表面積，計算幾何特征尺寸
問題：
在FKM關于結構疲勞評估計算方法中指出：零部件特征尺寸，影響疲勞結果評估。原因是材料的應力壽命曲線是由標準試樣進行試驗測試獲得的。當零部件的特征尺寸與測試樣件不一致時，需要考慮零部件的特征尺寸這一因素。（一般而言，當零部件的尺寸大于材料標準測試樣件時，零部件的表面或內(nèi)部缺陷發(fā)生的概率會增加
案例描述
在電子產(chǎn)品的振動與可靠性設計中，PCB 的模態(tài)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(tài)載荷下是否會發(fā)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(tài)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(qū)域，并為優(yōu)化布局、增加剛度或規(guī)避外部激勵頻率提供定量的工程依據(jù)。
分析目標
本案例旨在通過規(guī)范的有限元分析流程
[圖片]
問題：
在有限元仿真中有時需要提取某些結構的扭轉角度。Ansys workbench的結果后處理中可以設定圓柱坐標系，然后按圓柱坐標讀取Y軸的變形結果，再進行扭轉角度的換算。
本文這里將該過程利用APDL命令進行處理，避免一下步驟重復操作。
? 每次要單獨記錄變形量，
? 還要測量關鍵節(jié)點到坐標系原點的距離，
? 將變形量和距離進行角度換算（弧度）
? 弧度角轉角度
在有限元分析中，ANSYS 可以導出大規(guī)模稀疏矩陣（如剛度矩陣、質量矩陣），通常使用 Harwell-Boeing (HB) CCS 格式。這些矩陣對后續(xù)二次開發(fā)、動力學分析或自定義求解器非常重要，但由于其稀疏和壓縮存儲形式，直接在 MATLAB 中讀取和使用并不方便。
本文提供了 兩個 MATLAB 函數(shù)，可直接從 ANSYS 導出的 HB 矩陣文件中讀取并重構成 MATLAB 稀疏矩陣：
在土木及水利設計中，截面內(nèi)力是結構設計過程中極為重要的參數(shù)，也是結構穩(wěn)定性的重要依據(jù)。本文重點介紹如何在Workbench平臺自定義截面并獲得相應截面的內(nèi)力，并將其結果輸出。方法簡單，操作易上手！最終結果顯示如下：
具體步驟為：1、自定義創(chuàng)建截面，這里建議采用局部坐標系的方法建立截面位置；
