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模态分析第10讲

2003年5月模态分析模态分析用于求解结构的自振特性――自振频率和振型。它是所有动力分析的基础，并且也是其它更进一步动力分析的起点。在这一章，我们将通过下列主题来描述怎样作一个基本的模态分析：A．步骤B．?专题讨论对于细节，参考你的结构分析手册或动力练习手册。

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A．?步骤

?模态分析步骤如下：－前处理几何体划分网格－求解分析类型和选项加载求解－后处理查看结果

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…步骤

几何体与划分网格与静力分析一样：－包括尽可能多的细节来充分表示几何模型。－求解复杂的模态需要精细的网格划分。只允许线性单元和材料特性，非线性被忽略。需要杨氏模量和密度。－在确定杨氏模量和密度时，质量与时间是基本单位，力是导出单位例如：在采用kg-m-s单位时钢的密度为ρ＝7800(kg/m3)弹性模量E＝210GN/m2在采用kg-mm-s单位时，力的换算关系为1N=1kg·m/s2=1000kg·mm/s2钢的密度为ρ＝7.8×10-6(kg/mm3)弹性模量E＝210×103N/mm2=210×106(kg·mm/s2)/mm2

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…步骤

分析类型分析类型为模态分析。－solution-AnalysisType-NewAnalysis－OrissueANTYPE,MODAL

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…步骤

分析选项模态提取选项－MODOPT命令或SolutionAnalysisOptions…－方法：BlockLanczos通常被推荐。－模态数量：确定你想提取的模态数。模态扩展选项－MXPAND命令或SolutionAnalysisOptions…－扩展模态允许你在后处理中看到它们。－模态数通常与所提取的模态数相同

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…步骤

其它的分析选项可用于特殊的场合：－预应力可用于预应力结构的模态计算,例如纺纱涡轮叶片。－约束方程选项用于模型对称的结构，它让你通过计算一个对称结构的一部分来计算对称结构的模态。

2003年5月加载与求解在模态分析中唯一有效的“荷载”是位移约束：－Solution-loads-ApplyDisplacement－或运用D族命令：D，DK，DL，DA，等等。如果你没有确定约束，ANSYS将计算刚体模态（零频率）。所有约束确定之后，可进行求解：－首先保存数据库（SAVE命令或ToolbarSAVE_DB）。－然后发出SOLVE（或Solution-Solve-CurrentLS）。模态分析

…步骤

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…步骤

查看结果POST1（通用后处理）用于查看模态分析结果。典型地,第一步是列出自振频率：－GeneralPostprocResultsSummary－或发出SET,LIST－注意每一模态被存在独立的子步中。

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…步骤

划模态形状：－首先读取相应子步结果·GeneralPostprocRseultsSummary…·或运用SET命令然后绘变形形状·GeneralPostprocPlotResultsDeformedShape·或运用PLDISP命令

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…步骤

可以运用动态显示模态：－UtilityMenuPlotCtrlsAnimateModeShape－或运用ANMODE命令另一方法是划出应力，应变的等高线显示。但是，要注意位移和应力值只是相对数值并无实际意义。

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B.练习练习由下列问题组成：W6.U-Bracker请参考你的说明书的练习附录。