資源描述：
《ansys模態(tài)結(jié)構分析教程》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、結(jié)構動力學有限元法靜力平衡方程動力平衡方程式中，[M]—結(jié)構的總質(zhì)量矩陣；[C]—為阻尼矩陣；[K]—結(jié)構的總剛度矩陣；[u]—結(jié)構的位移向量；{R(t)}—強迫力列陣?！鯩odal（模態(tài)）■Harmonic（諧響應）■Transient（瞬態(tài)）■Spectrum（譜分析)單自由度系統(tǒng)振動時間位置固有頻率單自由度系統(tǒng)有一個固有頻率和一個振動形式兩自由度系統(tǒng)第一階模態(tài)第二階模態(tài)一個節(jié)點無節(jié)點多自由度系統(tǒng)振動兩自由度系統(tǒng)有兩個固有頻率和兩個振動形式連續(xù)系統(tǒng)振動有多少個自由度?有多少個頻率和振動形式?第一階模態(tài)無節(jié)點第二階模態(tài)一個節(jié)點第三階模態(tài)兩個節(jié)點第一階模態(tài)第二
2、階模態(tài)第三階模態(tài)第四階模態(tài)模態(tài)形狀節(jié)點位置無節(jié)點一個節(jié)點兩個節(jié)點三個節(jié)點第二階模態(tài)第三階模態(tài)第四階模態(tài)第五階模態(tài)自由梁的模態(tài)形狀一、什么是模態(tài)分析?不承受載荷忽略阻尼,質(zhì)量和剛度定常特征值問題（模態(tài)分析）特征值——固有頻率特征向量——振型二、模態(tài)分析目的1)求系統(tǒng)的固有頻率和振型2)模態(tài)分析是所有動力學分析類型的最基礎的內(nèi)容。在工作中，汽車尾氣排氣管裝配體的固有頻率與發(fā)動機的固有頻率相同時，就可能會被震散。那么，怎樣才能避免這種結(jié)果呢?三、單元質(zhì)量矩陣一致質(zhì)量矩陣滿陣，考慮質(zhì)量分布。集中質(zhì)量矩陣對角陣，按重心不變原則，不考慮質(zhì)量分布集中質(zhì)量矩陣和一致質(zhì)量矩陣一
3、致質(zhì)量矩陣是滿陣，考慮質(zhì)量分布。集中質(zhì)量矩陣對角陣，按重心不變原則，不考慮質(zhì)量分布m/2m/2集中質(zhì)量矩陣一致質(zhì)量矩陣模態(tài)分析中的四個主要步驟：建模施加邊界條件求解設置后處理四、ANSYS模態(tài)分析注意問題模態(tài)分析是線性分析，所有非線性選項忽略。模態(tài)分析不采用對稱性（除循環(huán)對稱外）1、建模1）幾何建模和單元選擇一般同靜力學步驟2）材料設置：必須輸入密度；注意單位2、施加邊界條件1）模態(tài)分析唯一的邊界條件是零約束位移2）不輸入約束，將輸出剛體模態(tài)。思考：一空間問題(無約束)將輸出多少階零模態(tài)3、求解設置1）指定分析類型：模態(tài)分析Preprocessor>Solut
4、ion>AnalysisType>NewAnalysis,2）指定求解方法3）提取模態(tài)和擴展模態(tài)的數(shù)目提取模態(tài)方法提取模態(tài)數(shù)目擴展模態(tài)數(shù)目計算單元應力是否使用集中質(zhì)量矩陣是否考慮預應力設定頻率范圍歸一化處理4、后處理MainMenu>GeneralPostproc>ResultsSummary1）頻率列表2）觀察振型首先采用“FirstSet”、“NextSet”或“ByLoadStep”然后繪制模態(tài)變形圖：shape：GeneralPostproc>PlotResults>DeformedShape…注意圖例中給出了振型序號（SUB=）和頻率（FREQ=）。
5、振型可以制作動畫：UtilityMenu>PlotCtrls>Animate>ModeShape...3）自由度解和單元應力沒有意義但如果振型是相對于單位矩陣歸一的，則可以在給定的振型中比較不同點的應力，從而發(fā)現(xiàn)可能存在的應力集中。練習1：機翼模態(tài)分析練習2：上機指南練習5練習1：機翼模態(tài)分析網(wǎng)格拖拉：面單元——體單元拖拉MainMenu>Preprocessor>-Modeling-Operate>Extrude>ElemExtOpts1、設置拖拉選項拖拉后的單元號，材料號，實常數(shù)號及單元坐標系拖拉單元份數(shù)是否清除面網(wǎng)格MainMenu>Preprocess
6、or>-Modeling-Operate>Extrude>-Areas-ByXYZOffset2、執(zhí)行拖拉操作DX，DY，DZ每個單元拖拉距離RX，RY，RZ縮放拖拉說明面單元:選擇MESH200四邊形單元.MESH200是一種僅劃分網(wǎng)格(不求解)的單元沒有與之相關的自由度或材料特性體單元:應與MESH200單元類型匹配.ANSYS結(jié)構單元彈性體：桿、板、殼、塊體一般的說桿受拉壓——桿單元桿受彎曲、扭轉(zhuǎn)——梁單元板受面內(nèi)膜力——實體平面單元特殊受力的空間體：平面應變問題和軸對稱問題——實體平面單元板殼受彎曲扭轉(zhuǎn)——板殼單元空間體——實體空間單元實常數(shù)桿單元——
7、面積梁單元——截面高度、面積、慣性矩、極慣性矩44、188、189可定義截面形狀實體平面單元——平面應力問題定義厚度板殼單元——厚度。181可定義截面實體空間單元——一般不需定義實常數(shù)單元說明LINK1二維;2平動自由度;承受拉壓;不承受彎曲LINK8三維;3平動自由度;承受拉壓;不承受彎曲LINK10三維;3平動自由度;僅受拉或受壓模擬繩索等LINK180類似LINK8桿單元材料力學解彈性力學解(單位寬度,矩形截面)歐拉—伯努力梁鐵木辛柯梁梁單元——兩種梁BEAM31、可承受拉、壓、彎作用的單軸單元。單元的每個節(jié)點有三個自由度，即沿x,y方向的線位移及繞Z軸
8、的角位移。2、二維彈性等截面對稱梁，一
