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《基于ansys的接觸模態(tài)分析技術(shù)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、模態(tài)分析定義：模態(tài)分析用于確定設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性（固有頻率和振型），他們是承受動(dòng)載荷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要參數(shù)。同時(shí)，也是瞬態(tài)分析、諧響應(yīng)分析，譜分析的的起點(diǎn)。模態(tài)分析是一種線形分析，任何非線性均被忽略，可以進(jìn)行有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析。模態(tài)提取方法：1.blocklanczos（分塊蘭索斯法）適用于大型對(duì)稱特征值求解問(wèn)題2.subspace（子空間法）適用于大型對(duì)稱特征值求解問(wèn)題3.powerdynamics法，用于大模型。4.reduced（縮減法）速度快，精度低等等......模態(tài)分析的基本步驟1.建模2.加載及求解3.擴(kuò)展模態(tài)4.結(jié)果后處理（1）模型的建立只有線性行為是有效的；
2、必須指定ex和dens，非線性行為被忽略。（2）加載及求解1.指定分析類型為模態(tài)分析。restar是無(wú)效的，若施加不同的邊界條件，須重做分析。?modeextractionmethod（模態(tài)提取方法）no.ofmodestoextract（模態(tài)提取階數(shù)）該項(xiàng)對(duì)除縮減法以外的方法都是必須的。no.ofmodestoexpend（模態(tài)擴(kuò)展數(shù)）次項(xiàng)只在采用縮減法，非對(duì)稱法，阻尼法時(shí)要求設(shè)置。若要得到單元求解結(jié)果，則無(wú)論采用何種模態(tài)提取方法都需要打開(kāi)“calculateelemresults”項(xiàng)。uselumpedmassapprox？（質(zhì)量矩陣形成方式），一般采用默認(rèn)，有梁或殼單元
3、，采用集中質(zhì)量矩陣會(huì)有很好的結(jié)果。inclprestresseffect？（預(yù)應(yīng)力影響計(jì)算）2.定義主自由度當(dāng)采用縮減法，提取模態(tài)時(shí)，要定義主自由度mdof，mdof選取的規(guī)則是：選取至少是感興趣的模態(tài)階數(shù)的倍數(shù)個(gè)mdof（個(gè)人認(rèn)為相當(dāng)于pkpm中的振型個(gè)數(shù)）。3.模型上加載在典型的模態(tài)分析中唯一有效的荷載是零位移約束，其他的荷載形式將被忽略。4.指定荷載步選項(xiàng)唯一可用的荷載步選項(xiàng)，為阻尼選項(xiàng)。阻尼只在用damped法提取模態(tài)時(shí)有效。若果在模態(tài)分析后要進(jìn)行單點(diǎn)響應(yīng)譜分析，則在無(wú)阻尼模態(tài)分析中可以指定阻尼，雖不影響特征值的解，但它將被用于計(jì)算每個(gè)模態(tài)的有效阻尼比，此阻尼比將用于
4、計(jì)算譜產(chǎn)生的響應(yīng)。5.求解（3）模態(tài)擴(kuò)展“擴(kuò)展模態(tài)”不僅適用reduce法提取的縮減振型，也適用其他方法得到的完整振型。要在后處理中觀察振型，必須先擴(kuò)展之。具體操作如下：1.打開(kāi)expansionpass選項(xiàng)solution/analysistype/expansionpass2.指定模態(tài)擴(kuò)展選項(xiàng)solution/loadstepopts/expansionpass/singleexpand/expandmodes3.指定荷載步選項(xiàng)4.開(kāi)始擴(kuò)展處理solution/currentls5.退出solution（4）觀察結(jié)果結(jié)果包括：固有頻率，以擴(kuò)展的振型，相對(duì)應(yīng)力和力分布（如果
5、需要）/com，structural/prep7et,1,plane42et,2,solid45mp,ex,1,2.1e5mp,prxy,1,0.3mp,dens,1,7.8ee-9blc4,-15,15,30,25blc4,-10,140,20,10k,9,-4,55k,10,4,55k,11,-3,140k,12,3,140a,4,9,11,12,10,3lfillt,1,2,5lfillt,1,4,5lsel,s,line,14lsel,a,line,17asbl,1,allallsel,alladele,4,5,,1aadd,allnumcmp,allesize,6.
6、7,0lesize,11,,,1lesize,14,,,1amesh,allk,,-10,,k,,10,,type,2extopt,esize,18,0extopt,aclear,1vrotat,all,,,,,,15,16wpro,,,90cswpla,11,1,1,1,nrotat,allfinish/soluantype,0pstres,onnsel,s,loc,x,15d,all,,,,,,uy,uz,,,,allsel,allomega,1256.64,0,0,0savesolvefinishantype,2modopt,lanb,10mxpand,10,,,0ps
7、tres,1savesolvefinish/post1set,listset,firstplnsol,u,sum,0,1set,nextplnsol,u,sum,0,1finish3應(yīng)用實(shí)例3.1懸臂梁的碰撞模態(tài)分析為了考核NLMA的非線性模態(tài)分析效果，建立了三個(gè)模型進(jìn)行模態(tài)分析，然后對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較：用子空間迭代法求解懸臂梁的模態(tài)，用NLMA求解懸臂梁的模態(tài)，用NLMA求解帶有接觸的懸臂梁的模態(tài)。圖2是在ANSYS中建立的平面懸臂梁模型，左端固結(jié)，結(jié)點(diǎn)11和12之間加點(diǎn)－點(diǎn)接觸單元。結(jié)點(diǎn)12固結(jié)，結(jié)點(diǎn)1
