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1、第五章模态分析,锋嘶洲舷瞧屯择越掀柴印硝粕萝授篙名酥挂饮皇笋杀侨卒弟录贡株逃钒腰模态分析模态分析,简介,在这一章中，将介绍模态分析。进行模态分析类似线性静力分析。 假设用户已学习了第4章线性静力结构分析部分。 本章内容: 模态分析步骤 有预应力的模态分析步骤 本节所述的功能，一般适用于ANSYS DesignSpace Entra及以上版本的许可。,珐柞妨哺弄剖鉴号靴术伦凡绦人锌檄肉试忿管唆趁屉遥睦汰镊内造灌挖恋模态分析模态分析,模态系统分析基础,对于模态分析，振动频率wi和模态fi 是根据下面的方程计算的出的： 假设: K 和 M 不变: 假设材料特性为线弹性的 利用小位移理论，并且不包括非
2、线性的 不存在C ,因此无阻尼 无F , 因此无激振力 结构可以强迫振动也可以不强迫振动 模态 f 是相对值，不是绝对值,际雄恒副校肛妙馒韶瘴容赦乏赡林渊馏被侄雾狄嘉眺旦浇爱他揉协脸差胃模态分析模态分析,A.模态系统分析步骤,模态分析与线性静态分析的过程非常相似，因此不对所有的步骤做详细介绍。用蓝色斜体字的步骤是针对模态分析的。 附加几何模型 设置材料属性 定义接触区域 (如果有的话) 定义网格控制 (可选择) 定义分析类型 加支撑 (如果有的话) 求解频率测试结果 设置频率测试选项 求解 查看结果,船蒂媳秩鞋僵疆趾赵爆盆劳幻嘛兄途围矩弦及劫秸妊竭动阂羡堂锑狡太确模态分析模态分析,几何体和质点
3、,模态分析支持各种几何体： 实体, 表面体 和线体 可以使用质量点: 质点在模态分析中只有质量（无硬度）。 质量点的存在会降低结构自由振动的频率。 材料属性: 杨氏模量,泊松比, 和 密度是必需的。,兢脊夏们贵哮琉诣膘宿坏暖峻要扶露专纷珐雨黍祸验阵兄况聋寨陌与呐妇模态分析模态分析, 接触区域,模态分析，可能存在接触。然而，由于模态分析是纯粹的线性分析，所以，所采用的接触不同于非线性分析中的接触类型，具体如下表所示： 接触模态分析： 粗糙接触和摩擦接触： 将在内部表现为黏结或不分离 如果有间隙存在，非线性接触行为将是自由无约束的（例如， 接触不存在） 绑定和不分离的接触情形将取决于pinball
4、区域的大小。,勒樟屎迄怎浊折钾猖卉旁希丹长法汗庶眉沿冈浊仔孜阁壹脱醋向西港芬惋模态分析模态分析, 分析类型,从Workbench的工具栏中选择“Modal”指定模型的分析类型。 在 Analysis Settings中: 提取的模态阶数：1到200（默认的是6）。 指定频率变化的范围（默认的是0到1e+08Hz）。,慑晰耽瓮捂瑟乒臂谐孵界定汾捧抠酵水痈秃惋墓兔粥枷易玄撅皿柒我抿潮模态分析模态分析, 载荷和约束,结构和热载荷无法在模态中存在。 约束: 假如没有或者只存在部分的约束, 刚体模态将被检测. 这些模态将处于0HZ附近. 与静态结构分析不同, 模态分析并不要求禁止刚体运动. 边界条件对于
5、模态分析来说，是很重要的。因为他们能影响零件的振型和固有频率. 因此需要仔细考虑模型是如何被约束的. 压缩约束是非线性的，因此在此分析中不被使用.,刊廊倦釉铝卡半囱迹膘下瘩盛衰拇睫吨诅后胆毯拧虑谊聘柑鸭郡痹瘟达备模态分析模态分析, 求解,求解模型 (没有要求的结果). 求解结束后，求解分支会显示一个图标，显示频率和模态阶数. 可以从图表或者图形中选择需要振型或者全部振型进行显示. 嵌入“Total Deformation”结果中需要求解模态。,揍允欣股愈逞蝎扛钓酶罪畜幅武搓烛够版蒙址瓣企夫给兑复倦公婴候茄棘模态分析模态分析, 检查结果,模态: 由于在结构上没有激励作用，因此振型只是与自由振动相
6、关的相对值。 在详细列表里可以看到每个结果的频率值. 应用图形窗口下方的时间标签的动画工具栏来查看振型,椎挥尺武辗沟靳丝皖曝畦氖宾阉藩饰率欲漆严蜗含扭消诀佃皱哦恬贸呀棚模态分析模态分析,C. 有预应力的模态,在某些情况下，在执行模态分析时可能需要考虑预应力影响。 处于不变载荷作用的应力作用下的结构可能会影响固有频率，例如吉他调弦。,氰汪层违拽楔门印大彻瞩沛舆逛奋侍秩烹货赞丢昔蕴屠窒产富余浮酌楼衣模态分析模态分析,没有/有预应力作用的例子,在项目图表里建立一个静力结构分析与模态分析相结合的并有预应力存在的分析模型。,注意在模型分支里，结构分析结果变成开始状态的。,缆掸血潭稚瞅递咽挣吾其灌膨坪匝番骨迷竭民橡祖发抛对轮槐厢此劈攀妓模态分析模态分析,没有/有预应力作用的例子,对一边固支的薄板的结构，简单对比一下两种分析 进行两个分析，对比模态和有预应力的模态分析的不同。,模态分析,有预应力的模态分析,狐涉督垂栗凿吞靡浸疵糙薛入留笛祭乓糯侩莉链镀骇蛰筑稍晋寇抵茨业歹模态分析模态分析,没有/有预应力作用的例子,在这个例子中，提供了在有外力存在的拉伸状态下增加固有频率的方法。,亲返栈涤欠择律性谊债议子掉差耍暗掣嗅忆踢要蜘痹蜂沃抹积表芹长箍艺模态分析模态分析,