ANSYS动力学分析指南——模态分析
ANSYS动力学分析指南——模态分析
ANSYS动力学分析是一种用于评估和优化机械结构、系统或装置的动
态性能的分析方法。其中模态分析是其中一种常见的分析类型，通过模态
分析可以获取结构的固有频率、振型和模态质量等信息，从而更准确地评
估结构的动态响应。
下面是一个ANSYS动力学模态分析的步骤指南：
1.导入几何模型：首先，需要将几何模型导入到ANSYS中。可以使用ANSYS自带的几何建模工具创建模型，也可以从CAD软件中导入现有模型。在导入几何模型时，需要确保模型的几何尺寸和几何形状正确无误。
2.建立材料属性：为了进行动力学分析，在模型中必须定义材料的属性。这包括材料的密度、弹性模量、泊松比等。如果需要考虑材料的各向
异性，还需要定义合适的各向异性参数。
3.设置边界条件：为了模拟真实工程环境下的载荷作用，需要为模型
设置适当的边界条件。这包括固支约束、加载条件和约束条件等。在模型
中的各个节点上，需要确保边界条件的正确性和合理性。
4.选择求解器类型：ANSYS提供了多种求解器类型，可以根据实际需
求选择合适的求解器。在动力学模态分析中，通常使用的是频域求解器或
模型超级定法(Modal Superposition Method)求解器。
5.网格划分：在进行动力学模态分析之前，需要对模型进行网格划分。网格划分的目的是将连续的结构离散为有限的单元，从而对模型进行数值
求解。在网格划分时，需要根据模型的复杂程度和准确性要求进行适当的
划分。
6.设置求解参数：在进行动力学模态分析之前，需要设置一些求解参数。这包括求解器的收敛准则、求解的频率范围和预期的模态数量等。这些参数的设置可以影响到求解结果的准确性和计算效率。
7.进行模态分析：设置好求解参数后，可以进行动力学模态分析。在分析过程中，ANSYS会通过计算结构的固有频率和振型来评估结构的动态响应。如果需要获取更多的信息，可以通过后处理功能查看模态质量、模态阻尼和模态形状等结果。
8.结果评估和优化：在进行模态分析后，可以用结果来评估结构的动态性能。根据分析结果，可以识别结构中的动态特性和问题，并提出相应的改进措施。如果需要进行优化设计，可以采用参数化建模和参数敏感性分析方法来寻找最佳设计方案。
总结：
以上是ANSYS动力学模态分析的一个基本步骤指南。通过模态分析，可以更深入地了解结构的动态特性，为结构的设计和优化提供参考。需要注意的是，在进行分析前，需要对模型进行建模、设置材料属性和边界条件等预处理工作；在分析过程中，需要选择合适的求解器类型、进行网格划分，并设置适当的求解参数；在分析结果中，可以通过后处理功能获取各种模态信息，进一步进行结果评估和优化设计。
ansys动力学分析全套讲解
第一章模态分析 §1.1模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §1.2模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。而“模态分析实例（GUI方式）” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅<
ansys动力学分析报告全套讲解
实用标准文档 第一章模态分析 §1.1模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §1.2模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。而“模态分析实例（GUI方式）”则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅<
ANSYS模态分析教程及实例讲解
ANSYS模态分析教程及实例讲解 ANSYS是一款常用的有限元分析软件，可以用于执行结构分析、热分析、流体分析等多种工程分析。模态分析是其中的一项重要功能，用于计算和分析结构的固有振动特性，包括固有频率、振型和振动模态，可以帮助工程师了解和优化结构的动态响应。 以下是一份ANSYS模态分析教程及实例讲解，包含了基本步骤和常用命令，帮助读者快速上手模态分析。 1.创建模型：首先需要创建模型，在ANSYS界面中构建出待分析的结构模型，包括几何形状、材料属性和边界条件等。可以使用ANSYS的建模工具，也可以导入外部CAD模型。 2.网格划分：在模型创建完毕后，需要进行网格划分，将结构划分为小的单元，使用ANSYS的网格划分功能生成有限元网格。网格划分的细腻程度会影响分析结果的准确性和计算时间，需要根据分析需要进行合理选择。 3.设置材料属性：在模型和网格创建完毕后，需要设置材料属性，包括弹性模量、密度和材料类型等。可以通过ANSYS的材料库选择已有的材料属性，也可以自定义材料属性。 4.定义边界条件：在模型、网格和材料属性设置完毕后，需要定义结构的边界条件，包括约束和加载条件。约束条件是指结构受限的自由度，例如固定支撑或限制位移；加载条件是指施加到结构上的载荷，例如重力或外部力。
5.运行模态分析：完成前面几个步骤后，就可以执行模态分析了。在ANSYS中，可以使用MODAL命令来进行模态分析。MODAL命令需要指定求 解器和控制选项，例如求解的模态数量、频率范围和收敛准则等。 6.分析结果：模态分析完成后，ANSYS会输出结构的振动特性，包括 固有频率、振型和振动模态。可以使用POST命令查看和分析分析结果， 例如绘制振动模态或振动模态的频率响应。 下面是一个实际的案例，将使用ANSYS执行模态分析并分析分析结果。 案例：矩形板的模态分析 1.创建模型：在ANSYS界面中创建一个矩形板结构模型，包括矩形板 的几何形状和材料属性等。 2.网格划分：对矩形板进行网格划分，生成有限元网格。可以使用ANSYS的自动网格划分功能，也可以手动划分网格。 3.设置材料属性：定义矩形板的材料属性，包括弹性模量、密度和材 料类型等。可以根据具体情况选择合适的材料属性。 4.定义边界条件：定义矩形板的边界条件，包括约束和加载条件。例如，可以定义一个边界为固支，另一个边界施加一个加载。 5.运行模态分析：使用MODAL命令执行模态分析，指定求解器和控制 选项。例如，可以设置求解3个模态，计算频率范围在0-100Hz，收敛准 则为0.01 6.分析结果：模态分析完成后，使用POST命令进行结果分析。可以 绘制振动模态的振型图或频率响应图，分析结构的振动特性。
ANSYS模态分析
ANSYS模态分析 ANSYS模态分析是一种用于计算和研究结构的振动和模态的仿真方法。它可以帮助工程师和设计师了解结构在自由振动模态下的响应，从而优化 设计和改进结构的性能。本文将对ANSYS模态分析的原理和应用进行详细 介绍。 ANSYS模态分析基于动力学理论和有限元分析。在模态分析中，结构 被建模为一个连续的弹性体，通过求解结构的固有频率和模态形状来研究 其振动行为。固有频率是结构在没有外力作用下自由振动的频率，而模态 形状则是结构在每个固有频率下的振动形态。 模态分析可以帮助工程师了解结构在特定频率下的振动行为。通过分 析结构的固有频率，可以评估结构的动态稳定性。如果结构的固有频率与 外部激励频率非常接近，可能会导致共振现象，从而对结构造成破坏。此外，模态分析还可以帮助识别结构的振动模态，并评估可能的振动问题和 改进设计。 1.准备工作：首先，需要创建结构的几何模型，并进行必要的网格划分。在几何模型上设置适当的约束条件和边界条件。选择合适的材料属性 和材料模型。然后设置分析类型为模态分析。 2.计算固有频率：在模态分析中，需要计算结构的固有频率。通过求 解结构的特征值问题，可以得到结构的固有频率和模态形状。通常使用特 征值求解器来求解特征值问题。 3.分析结果：一旦得到结构的固有频率和模态形状，可以进行进一步 的分析和评估。在ANSYS中，可以通过模态形状的可视化来观察结构的振 动模态。此外，还可以对模态形状进行分析，如计算应力、变形和应变等。
ANSYS模态分析在许多领域都有广泛的应用。在航空航天工程中，模态分析可以用于评估飞机结构的稳定性和航空器的振动特性。在汽车工程中，可以使用模态分析来优化车身结构和减少共振噪音。在建筑工程中，可以使用模态分析来评估楼房结构的稳定性和地震响应。 总之，ANSYS模态分析是一种重要的结构动力学仿真方法，可以帮助工程师和设计师了解结构的振动特性和改善设计。通过模态分析，可以预测共振问题、优化结构设计、提高结构的稳定性和性能。希望本文对读者能够理解和应用ANSYS模态分析有所帮助。
ANSYS模态分析教程及实例讲解解析
ANSYS模态分析教程及实例讲解解析 ANSYS是一个广泛应用于工程领域的有限元分析软件，可以用于各种 结构的模态分析，包括机械结构、建筑结构、航空航天结构等。模态分析 是通过计算结构的固有频率和振动模态，用于评估结构的动力特性和振动 响应。以下是一个ANSYS模态分析的教程及实例讲解解析。 一、教程：ANSYS模态分析步骤 步骤1：建立模型 首先，需要使用设计软件绘制或导入一个几何模型。然后，在ANSYS 中选择适当的单元类型和材料属性，并创建适当的网格。确保模型的几何 形状和尺寸准确无误。 步骤2：约束条件 在进行模态分析之前，需要定义适当的约束条件。这些条件包括固定 支持的边界条件、约束点的约束类型、约束方向等。约束条件的选择应该 与实际情况相符。 步骤3：施加载荷 根据实际情况，在模型上施加适当的载荷。这些载荷可以是静态载荷、动态载荷或谐振载荷，具体取决于所要分析的问题。 步骤4：设置分析类型 在ANSYS中，可以选择多种不同的分析类型，包括静态分析、模态分析、动态响应分析等。在进行模态分析时，需要选择模态分析类型，并设 置相应的参数。
步骤5：运行分析 设置好分析类型和参数后，可以运行分析。ANSYS将计算结构的固有 频率和振动模态。运行时间取决于模型的大小和复杂性。 步骤6：结果分析 完成分析后，可以查看和分析计算结果。ANSYS将生成包括固有频率、振动模态形态、振动模态形状等在内的结果信息。可以使用不同的后处理 技术，如模态形态分析、频谱分析等，对结果进行更详细的分析。 二、实例讲解：ANSYS模态分析 以下是一个机械结构的ANSYS模态分析的实例讲解： 实例：机械结构的模态分析 1.建立模型：使用设计软件绘制机械结构模型，并导入ANSYS。 2.约束条件：根据实际情况，将结构的一些部分设置为固定支持的边 界条件。 3.施加载荷：根据实际应用，施加恰当的静态载荷。 4.设置分析类型：在ANSYS中选择模态分析类型，并设置相应的参数，如求解方法、迭代次数等。 5.运行分析：运行模态分析，ANSYS将计算结构的固有频率和振动模态。 6.结果分析：查看和分析计算结果，包括固有频率、振动模态形态、 振动模态形状等。使用后处理技术对结果进行更详细的分析。
ansys模态分析
模态分析是研究结构动力特性的现代方法。它是系统识别方法在工程振动领域中的应用。振型是机械结构的固有振动特性，每种振型都有特定的固有频率，阻尼比和振型。这些模态参数可以通过计算或实验分析获得。这样的过程称为模态分析。 模态分析是寻找特征值和特征向量。特征值是知道与结构振动的某些基本振动模式相对应的频率。实际上，有时为了避免这些基本频率并防止共振，有时必须加强振动。根据实际需要，基本固有频率可以为我们提供一个标准，以了解我们的结构变形是快还是慢。自然频率还可以表示整个结构的刚度：低频表示结构的刚度低（结构是非常柔软的），而高频意味着该结构具有很高的刚度（该结构非常坚硬）。结构的软硬程度根据需求而变化。例如，刚性的高层建筑设计不会震动太大，但不容易吸收地震能量。相反，灵活的高层建筑设计虽然可以震动更多，但可以吸收很多地震能量。 振型的实际价值是什么？从振动状态的形状，我们可以知道结构在一定的自然共振频率下的变形趋势。为了增强结构的刚度，您可以从这些较弱的部分进行加固。例如，对于高层建筑的设计，如果经过模态分析后发现最低频率振动状态是在整个高层建筑的扭转方向上，则意味着该方向上的刚度是第一部分有待加强。 模态截断 在理想情况下，我们希望获得结构的完整模态集，这在实际应用中既不可能也不是必需的。实际上，并非所有模式都对响应做出相同的贡献。对于低频响应，高阶模式的影响较小。对于实际结构，我们
通常对前几个或几十个模式感兴趣，而较高的模式通常被丢弃。这样，尽管会引起一些误差，但FRF的矩阵阶数将大大减少，工作量将大大减少。此方法称为模式截断。 ANSYS模态分析软件主要包括三个部分：预处理模块，分析计算模块和后处理模块 1.预处理模块为实体建模和网格生成提供了强大的工具。用户可以轻松构建有限元模型； 2.分析和计算模块包括结构分析，流体动力学分析，电磁场分析，声场分析，压电分析和多个物理场的耦合分析。它可以模拟各种物理介质的相互作用，并具有灵敏度分析和优化分析的能力； 3.后处理模块可以通过等值线显示，梯度显示，颗粒流轨迹显示，三维切片显示，透明和半透明显示来显示计算结果，还可以以图表形式显示或输出计算结果和曲线。 扩展数据 ANSYS模态分析图片映射的网格生成条件如下 1.必须是由3个或4个边组成的面，并且允许连接线或合并线； 2.面的相反侧必须划分为相同数量的元素，或者与过渡网格的划分相匹配； 3.如果面只有三个边缘，则元素必须是偶数，并且每侧的元素数必须相等； 4.如果一个面的边缘多于4个，则不能使用映射的网格。
ANSYS入门——模态分析步骤与实例详解
ANSYS入门——模态分析步骤与实例详解模态分析是ANSYS中的一项重要功能，它用于分析结构的模态特性， 如固有频率、模态形态、振型等。下面将详细介绍ANSYS中模态分析的步 骤与实例。 1.准备工作： 在进行模态分析前，首先需要完成模型的几何建模、模型的网格划分、边界条件的设定和材料属性的定义等准备工作。 2.设置分析类型： 在ANSYS中，可以使用分析类型工具条或命令行指令设置分析类型。 对于模态分析，可以选择"Modal"。 选中“Modal”选项后，会弹出新窗口，用于设置分析的参数。可以 设置计算的模态数目、输出结果的范围、频率的单位等。 3.定义约束条件： 在模态分析中，需要定义结构的约束条件，以模拟实际情况。常见的 约束条件有固定支撑、自由边界、对称几何等。可以使用ANSYS中的约束 条件工具条或命令行指令进行定义。 4.定义激励条件： 在模态分析中，可以定义激励条件，以模拟结构在特定频率下的振动 情况。常见的激励条件有振动源、压力载荷、重力载荷等。可以使用ANSYS中的激励条件工具条或命令行指令进行定义。 5.执行分析：
完成上述设置后，点击分析工具条中的“运行”按钮，开始执行模态 分析。ANSYS会根据所设定的参数进行计算，并输出相应的结果。 6.结果展示与分析： 模态分析完成后，可以查看分析结果并进行进一步的分析。ANSYS会 输出各模态下的固有频率、模态振型、模态质量、模态参与度等信息。 接下来，我们以一个简单的悬臂梁的模态分析为例进行详解。 1.准备工作： 在ANSYS中绘制悬臂梁的几何模型，并进行网格划分。设定材料属性、加载条件和边界条件。 2.设置分析类型： 在ANSYS主界面上选择“Workbench”，然后点击“Ana lysis Systems”工具条中的“Modal”选项。 3.定义约束条件： 设置悬臂端点的约束条件为固定支撑。可以使用ANSYS中的“Fixed Support”工具进行设置。 4.定义激励条件： 在此示例中，我们只进行自由振动分析，不设置激励条件。 5.执行分析： 点击工具条中的“Solve”按钮，开始进行模态分析。 6.结果展示与分析：
ANSYS模态分析详细解释
Ansys模态分析详细论述 1、有限元概述 将求解域分解成若干小域，有限元模型由单元组成，单元之间通过节点连接，并承受载荷，节点自由度是随着连接该点单元类型变化的。 1.1分析前准备 （1）研读相关理论基础； （2）参考别人的分析方法和思路； （3）考虑时间和设备，做适当的简化假设，设定条件、材料并决定分析方式；（4）了解力学现象、分析关键位置并预先评估。 1.2 Von Mises 应力 Von Mises 应力是非负值，应力表达式可表示为： 1.3结果的分析 （1）建立疏密不同的三至五种网络，选择适中密度，不能以存在应力集中点处的结果做对比； （2）检验网格，分析结果的合理性，选择安全系数，并且要分析应力集中的真实性与危险性。 （3）接触收敛速度的提高：在不影响结构的前提下，控制或减少接触单元生成数目，并采用线性搜索，与打开自适应开关来提高收敛速度。 2、模态分析中的几个基本概念 物体按照某一阶固有频率振动时，物体上各个点偏离平衡位置的位移是满足一定的比例关系的，可以用一个向量表示，这个就称之为模态。模态这个概念一般是在振动领域所用，可以初步的理解为振动状态，我们都知道每个物体都具有自己的固有频率，在外力的激励作用下，物体会表现出不同的振动特性。2.1主要模态 一阶模态是外力的激励频率与物体固有频率相等的时候出现的，此时物体的振动形态叫做一阶振型或主振型；二阶模态是外力的激励频率是物体固有频率
的两倍时候出现，此时的振动外形叫做二阶振型，以依次类推。一般来讲，外界激励的频率非常复杂，物体在这种复杂的外界激励下的振动反应是各阶振型的复合。模态是结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。有限元中模态分析的本质是求矩阵的特征值问题，所以“阶数”就是指特征值的个数。将特征值从小到大排列就是阶次。 实际的分析对象是无限维的，所以其模态具有无穷阶。但是对于运动起主导作用的只是前面的几阶模态，所以计算时根据需要计算前几阶的。一个物体有很多个固有振动频率（理论上无穷多个），按照从小到大顺序，第一个就叫第一阶固有频率，依次类推。 所以模态的阶数就是对应的固有频率的阶数。振型是指体系的一种固有的特性。它与固有频率相对应，即为对应固有频率体系自身振动的形态。每一阶固有频率都对应一种振型。振型与体系实际的振动形态不一定相同。振型对应于频率而言，一个固有频率对应于一个振型。按照频率从低到高的排列来说，有第一振型，第二振型等等，此处的振型就是指在该固有频率下结构的振动形态，频率越高则，振动周期越小。在实验中，我们就是通过用一定的频率对结构进行激振，观测相应点的位移状况，当观测点的位移达到最大时，此时频率即为固有频率。实际结构的振动形态并不是一个规则的形状，而是各阶振型相叠加的结果。 固有频率也称为自然频率(natural frequency)。物体做自由振动时，其位移随时间按正弦或余弦规律变化，振动的频率与初始条件无关，而仅与系统的固有特性有关（如质量、形状、材质等），称为固有频率，其对应周期称为固有周期。物体做自由振动时，其位移随时间按正弦规律变化，又称为简谐振动。简谐振动的振幅及初相位与振动的初始条件有关，振动的周期或频率与初始条件无关，而与系统的固有特性有关，称为固有频率或者固有周期。 物体的频率与它的硬度、质量、外形尺寸有关，当其发生形变时，弹力使其恢复。弹力主要与尺寸和硬度有关，质量影响其加速度。同样外形时，硬度高的频率高，质量大的频率低。一个系统的质量分布，内部的弹性以及其他的力学性质决定。 2.2模态扩展
ANSYS动力学分析指南——模态分析
ANSYS动力学分析指南——模态分析 ANSYS动力学分析是一种用于评估和优化机械结构、系统或装置的动 态性能的分析方法。其中模态分析是其中一种常见的分析类型，通过模态 分析可以获取结构的固有频率、振型和模态质量等信息，从而更准确地评 估结构的动态响应。 下面是一个ANSYS动力学模态分析的步骤指南： 1.导入几何模型：首先，需要将几何模型导入到ANSYS中。可以使用ANSYS自带的几何建模工具创建模型，也可以从CAD软件中导入现有模型。在导入几何模型时，需要确保模型的几何尺寸和几何形状正确无误。 2.建立材料属性：为了进行动力学分析，在模型中必须定义材料的属性。这包括材料的密度、弹性模量、泊松比等。如果需要考虑材料的各向 异性，还需要定义合适的各向异性参数。 3.设置边界条件：为了模拟真实工程环境下的载荷作用，需要为模型 设置适当的边界条件。这包括固支约束、加载条件和约束条件等。在模型 中的各个节点上，需要确保边界条件的正确性和合理性。 4.选择求解器类型：ANSYS提供了多种求解器类型，可以根据实际需 求选择合适的求解器。在动力学模态分析中，通常使用的是频域求解器或 模型超级定法(Modal Superposition Method)求解器。 5.网格划分：在进行动力学模态分析之前，需要对模型进行网格划分。网格划分的目的是将连续的结构离散为有限的单元，从而对模型进行数值 求解。在网格划分时，需要根据模型的复杂程度和准确性要求进行适当的 划分。
6.设置求解参数：在进行动力学模态分析之前，需要设置一些求解参数。这包括求解器的收敛准则、求解的频率范围和预期的模态数量等。这些参数的设置可以影响到求解结果的准确性和计算效率。 7.进行模态分析：设置好求解参数后，可以进行动力学模态分析。在分析过程中，ANSYS会通过计算结构的固有频率和振型来评估结构的动态响应。如果需要获取更多的信息，可以通过后处理功能查看模态质量、模态阻尼和模态形状等结果。 8.结果评估和优化：在进行模态分析后，可以用结果来评估结构的动态性能。根据分析结果，可以识别结构中的动态特性和问题，并提出相应的改进措施。如果需要进行优化设计，可以采用参数化建模和参数敏感性分析方法来寻找最佳设计方案。 总结： 以上是ANSYS动力学模态分析的一个基本步骤指南。通过模态分析，可以更深入地了解结构的动态特性，为结构的设计和优化提供参考。需要注意的是，在进行分析前，需要对模型进行建模、设置材料属性和边界条件等预处理工作；在分析过程中，需要选择合适的求解器类型、进行网格划分，并设置适当的求解参数；在分析结果中，可以通过后处理功能获取各种模态信息，进一步进行结果评估和优化设计。
ANSYS动力学分析
结构动力分析研究结构在动荷载作用的响应(如位移、应力、加速度等的时间历程)，以确定结构的承载能力和动力特性等。ANSYS动力分析方法有以下几种,现分别做简要介绍. 1.模态分析 用模态分析可以确定设计中的结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型）.它也可以作为其他更详细的动力学分析的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析、谱分析。 用模态分析可以确定一个结构的固有频率和振型。固有频率和振型是承受动态荷载结构设计中的重要参数.如果要进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析，固有频率和振型也是必要的。 ANSYS的模态分析是一线性分析,任何非线性特性（如塑性和接触单元）即使定义了也将忽略。可进行有预应力模态分析、大变形静力分析后有预应力模态分析、循环对称结构的模态分析、有预应力的循环对称结构的模态分析、无阻尼和有阻尼结构的模态分析。模态分析中模态的提取方法有七种，即分块兰索斯法、子空间迭代法、缩减法或凝聚法、PowerDynamics 法、非对称法、阻尼法、QR阻尼法,缺省时采用分块兰索斯法。 2。谐响应分析 任何持续的周期荷载将在结构中产生持续的周期响应（谐响应）。谐响应分析使设计人员能预测结构的持续动力特性，从而使设计人员能够验证其设计能否成功地克服共振、疲劳及其他受迫振动引起的有害效果。谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时间按正弦(简谐）规律变化的荷载时的稳态响应的一种技术。分析的目的是计算出结构在几种频率下的响应并得到一些响应值（通常是位移）对频率的曲线。从这些曲线上可以找到“峰值”响应，并进一步观察频率对应的应力。 这种分析技术只计算结构的稳态受迫振动.发生在激励开始时的瞬态振动不在谐响应分析中考虑。谐响应分析是一种线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使被定义了也将被忽略，但在分析中可以包含非对称系统矩阵，如分析流体-结构相互作用问题。谐响应分析同样也可以分析有预应力结构,如小提琴的弦（假定简谐应力比预加的拉伸应力小得多)。 谐响应分析可以采用完全法、缩减法和模态叠加法三种方法. 3。瞬态动力学分析 瞬态动力学分析（亦称时间历程分析)是用于确定承受任意的随时间变化的荷载的结构动力学响应的一种方法。可以用瞬态动力学分析确定结构在静荷载、瞬态荷载和简谐荷载的随意组合下的随时间变化的位移、应变、应力及力。荷载和时间的相关性使得惯性力和阻尼力作用比较重要,如果惯性力和阻尼力不重要，就可以用静力学分析代替瞬态分析。 瞬态动力学分析可采用三种方法：完全法、缩减法和模态叠加法。完全法采用完整的系统矩阵计算瞬态响应，在三种方法中功能最强，可包括各类非线性特性（如塑性、大变形、大应
ANSYS模态分析方法与步骤
模态分析方法与步骤 一、模态分析包括下列6种方法，使用何种模态提取方法主要取决于模型大小（相对于计算机的计算能力而言）和具体的应用场合。 1.缩减法(reduced)： 该方法为一般结构最常用的方法之一。其原理是在原结构中选取某些重要的节点为自由度，称为主自由度(master degree of freedom)，再用该主自由度来定义结构的质量矩阵及刚度矩阵并求出其频率及振动模态，进而将其结果扩展至全部结构。在解题过程中该方法速度较快，但其答案较不准确。 主自由度的选择依照所探讨的模态、结构负载的情况而定： a. 主自由度的个数至少为所求频率个数的两倍。 b. 选择主自由度的方向为结构最可能振动的方向。 c. 主自由度节点位于较大质量或转动惯量处及刚性较低位置。 d. 如果弯曲模态为主要探讨模态，则可省略旋转自由度。 e. 主自由度的节点位于施力处或非零位移处。 f. 位移限制为零的位置不能选为主自由度节点，因为这种节点具有高刚性的特性。可以用M命令来定义主自由度。此外，也可由ANSYS自动选择自由度。 2. 子空间迭代法(subspace)： 通常用于大型结构中，仅探讨前几个振动频率，所得到结果较准确，不需要定义主自由度，但需要较多的硬盘空间及CPU时间。求取的振动模态数应该小于模型全部自由度的一半。 3. 不对称法(unsymmetrical)： 该方法用于质量矩阵或刚度矩阵为非对称时，例如转子系统。其特征值(eigenvalue)为复数，实数部分为自然频率；虚数部分为系统的稳定度，正值表示不稳定，负值表示稳定。
4. 阻尼法(damped)： 该方法用于结构系统具有阻尼现象时，其特征值为复数，虚数部分为自然频率；实数部分为系统的稳定度，正值表示不稳定，负值表示稳定。 5. 分块兰索斯法(block lanczos)： 该方法用于大型结构对称的质量及刚度矩阵，和次空间方法相似，但收敛性更快。 6. 快速动力法(power dynamics method)： 该方法用于非常大的结构（自由度大于100,000）且仅需最小几个模态。该方法质量矩阵采用集中质量法。 二、模态分析中的四个主要步骤： 1. 模型建立：模态分析是线性分析，如果在分析中指定了非线性单元，程序在计算过程中将忽略其非线性行为，故模态分析尽可能选用线性单元。在材料特性中密度DENS一定要定义，以构建质量矩阵；另外必须指定弹性模量EX。材料的性质可以是线性的、非线性的、恒定的或与温度相关的，但非线性性质将被忽略。 2.选择分析类型和分析选项：进入/SOLU中定义模态分析，声明模态分析方法，结构外力负载（通常指结构约束条件，如果有结构外力，则是预应力问题），主自由度的选择（如选用降阶法）。求解，退出/SOLU。 3. 施加边界条件并求解：进入/SOLU，将所得结果扩展至全结构，求解，并保存至结果文件以便在后处理器中检查结果。 4. 进入/POST1检查结果。 也可以将求解与模态扩展合并在一起，定义完模态分析相关参数后，不求解，先定义模态扩展，然后再求解。
ansys模态分析步骤
模态分析步骤 第1步：载入模型Plot>Volumes 第2步：指定分析标题并设置分析范畴 1 设置标题等Utility Menu>File>Change Title Utility Menu>File> Change Jobname Utility Menu>File>Change Directory 2 选取菜单途径Main Menu>Preference ,单击Structure,单击OK 第3步：定义单元类型 Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete,出现Element Types对话框,单击Add出现Library of Element Types 对话框,选择Structural Solid,再右滚动栏选择Brick 20node 95,然后单击OK，单击Element Types对话框中的Close按钮就完成这项设置了。 第4步：指定材料性能 选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models。出现Define Material Model Behavior对话框,在右侧Structural>Linear>Elastic>Isotropic,指定材料的弹性模量和泊松系数，Structural>Density指定材料的密度，完成后退出即可。 第5步：划分网格 选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool,出现MeshTool对话框，一般采用只能划分网格，点击SmartSize,下面可选择网格的相对大小（太小的计算比较复杂，不一定能产生好的效果，一般做两三组进行比较），保留其他选项，单击Mesh出现Mesh
ANSYS模态分析实例和详细过程
ANSYS模态分析实例和详细过程 ANSYS是一款被广泛应用于工程领域的有限元分析软件，可以进行多 种不同类型的分析，包括模态分析。模态分析是通过对结构进行振动分析，计算得到结构的固有频率、振型和阻尼比等参数，对结构的动力响应进行 预测和分析。本文将介绍ANSYS模态分析的实例和详细过程。 一、模态分析实例 假设我们有一个简单的悬臂梁结构，长度为L，横截面面积为A，杨 氏模量为E，密度为ρ。我们想要计算该梁结构的固有频率、振型和阻尼 比等参数，以评估其动力特性。 二、模态分析过程 1.准备工作 在进行模态分析之前，我们需要先准备好结构的有限元模型。假设我 们已经完成了悬臂梁结构的几何建模和网格划分，并且已经定义好了材料 属性和约束条件。 2.设置分析类型和求解器 打开ANSYS软件，并选择“Structural”工作台。在“Analysis Settings”对话框中，选择“Modal”作为分析类型。然后，在 “Analysis Type”对话框中选择“Modes”作为解决方案类型。 3.定义求解控制参数 在“Analysis Settings”对话框中，点击“Solution”选项卡。在 该选项卡中，我们可以定义求解控制参数，例如计算模态频率的数量、频 率范围和频率间隔等。
4.添加约束条件 在模态分析中，我们需要定义结构的边界条件。假设我们对悬臂梁的 一端施加固定边界条件，使其不能在该位置发生位移。我们可以在“Model”工作区中选择相应的表面，然后右键点击并选择“Fixed”。 5.添加载荷 在模态分析中，我们通常可以不添加外部载荷。因为模态分析着重于 结构的固有特性，而不是外部激励。 6.定义材料属性 在模态分析中，我们需要定义材料的弹性性质。假设我们已经在材料 库中定义了结构所使用的材料，并在“Model”工作区中选择了适当的材料。 7.运行分析 完成以上设置后，我们可以点击“Run”按钮开始运行分析。ANSYS 将计算结构的固有频率、振型和阻尼比等参数。 8.结果分析 一旦分析完成，我们可以查看和分析计算得到的结果。在模态分析中，我们通常关注的是固有频率、振型和阻尼比。我们可以在ANSYS的结果视 图中查看这些结果，并进行相应的分析和解释。 以上就是ANSYS模态分析的一个简单实例和详细过程。在实际应用中，模态分析可以帮助工程师更好地了解和评估结构的动力特性，以提高结构 的设计和性能。
ANSYS基础教程,各类动力学分析的基本步骤
ANSYS基础教程，各类动力学分析的基本步骤 因各类动力分析在求解过程和求解选项上有较大的区别，所以这里将对其基本分析过程分别给予介绍。 模态分析的基本步骤 模态分析过程由四个主要步骤组成： 1．建模； 2．加载及求解； 3．扩展模态； 4．结果后处理。 模型的建立 建模过程和其它类型的分析类似，但应注意以下两点： 在模态分析中只有线性行为是有效的。如果指定了非线性单元，将作为线性的来对待。例如，如果模型中包含了接触单元，则系统取其初始状态的刚度值并且不再改变此值。 材料性质可以是线性的或非线性的、各向同性的或正交各向异性的、恒定的或和温度相关的。在模态分析中必须指定弹性模量EX(或某种形式的刚度)和密度DENS(或某种形式的质量)，而非线性特性将被忽略。必须要对某些指定单元的实常数进行设置，如COMBIN7，COMBIN37,contal174，TARGEL170。 加载并求解
1．进入ANSYS求解器 命令：/SOLU GUI：Main Menu | Solution 2．指定分析类型和分析选项 （1）指定分析类型(ANTYPE) 选择新的分析类型为模态分析。在模态分析中Restart（重启动）是无效的。如果需要施加不同的边界条件，则须做一次新的分析。 命令：ANTYPE GUI：Main Menu | Solution | Analysis Type | New Analysis （2）指定分析选项 通过GUI路径：Main Menu | Solution | Analysis Type | Analysis Options打开模态分析(Modal Analysis)选项对话框，对话框中主要有选项组。 Modal Extraction Method (模态提取方法) 用来指定合适的模态提取方法； Number of Modes to Extract (模态提取阶数) 用来指定想要提取的模态阶数。该选项对除缩减法以外的所有模态提取方法都是必须设置的。在用非对称法和阻尼法时，应该要求提取比必要的阶数更多的模态以降低丢失模态的可能性。 Number of Modes to Expand (模态扩展数) 此选项只在采用缩减法、非对称法和阻尼法时要求设置。如果想得到单元求解结果，则不论采用何种模态提取方法都需要打开
ANSYS模态分析详
ANSYS模态分析详解 1. 简介 ANSYS是一款常用的工程仿真软件，其模态分析功能能够帮助工程师快速分析和优化结构的自振频率和振型，进而提高结构的可靠性和性能。本文将详细介绍ANSYS模态分析的原理、操作步骤和实际应用。 2. 模态分析原理 模态分析是一种通过分析结构的固有振动特性来研究结构的方法。在模态分析中，首先需要建立结构的有限元模型，然后通过求解结构的固有频率和振型，得到结构的模态数据，包括自振频率、自振模态和模态质量等。结构的固有频率和振型是结构设计和安全评估的重要依据。 3. 模态分析步骤 3.1. 几何建模 在进行模态分析之前，需要首先进行结构的几何建模。ANSYS提供了强大的几何建模工具，可以通过手工绘制、导
入CAD模型或直接建立几何实体进行建模。建模过程中需要注意几何的精确性和几何尺寸的准确性。 3.2. 材料属性设置 对于模态分析来说，材料的物理属性是非常重要的。在ANSYS中，可以通过定义材料属性来描述材料的力学性能，包括弹性模量、泊松比、密度等。合理的材料属性设置可以更准确地预测结构的固有频率。 3.3. 约束和加载条件设置 在模态分析中，需要设置结构的约束和加载条件。约束条件可以是支撑约束、固连约束或自由约束，加载条件可以是点载荷、面加载或体加载。通过合理的约束和加载条件设置，可以模拟实际工况下的结构响应。 3.4. 网格划分与单元属性设置 在进行模态分析之前，还需要对结构进行网格划分和单元属性设置。ANSYS提供了多种网格划分算法和单元类型，可以根据结构的几何形状和材料特性选择合适的划分算法和单元类型。合理的网格划分和单元属性设置可以提高计算的精度和效率。
ansys动力学分析全套讲解
第一章模态分析 §模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性（固有频率和振型），即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法，它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样，无论进行何种类型的分析，均可从用户图形界面（GUI）上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例（命令流或批处理方式）”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令（手工或以批处理方式运行ANSYS时）。而“模态分析实例（GUI方式）” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。（要想了解如何使用命令和GUI选项建模，请参阅<
ansys动力学分析之模态
ANSYS动力学分析指南(连载一>发表时间：2007-7-25 作者: 安世亚太关键字: ANSYS动力学分析安 世亚太模态分析 §1.4.2人工选择主自由度的准则 选择主自由度是缩减法分析中很重要的一步。缩减质量矩阵的精度<求解精确）将取决于主自由度的位置和数目。对于给定的问题，可以选择多种不同的主自由度集，在所多种情形下都可以得到能够接受的结果。 用命令M和MGEN来选择主自由度，也可用TOTAL命令让程序在求解过程中选择主自由度。建议两种方式兼用：自己选择少量主自由度，同时让ANSYS程序选择一些自由度。这样，程序将弥补那些可能被遗漏的模态。 下面是选择主自由度的基本准则： 1.主自由度的总数至少应是感兴趣的模态数的两倍。 2.把预计结构或部件要振动的方向选为主自由度。 例如对于平板问题，应至少在法向上选择几个主自由度<见图1a）。如果在一个方向上的运动会引起另一个方向上的大运动时，应在两个方向上都选择主自由度<见图1b）。 图1 图2应选择主自由度的位置：
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