ansys模態(tài)分析及詳細過程

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1、壓電變換器的自振頻率分析及詳細過程1.模態(tài)分析的定義及其應用模態(tài)分析用于確定設計結構或機器部件的振動特性(固有頻率和振型)，即結構的固有頻率和振型，它們是承受動態(tài)載荷結構設計中的重要參數(shù)。同時，也可以作為其它動力學分析問題的起點，例如瞬態(tài)動力學分析、諧響應分析和譜分析，其中模態(tài)分析也是進行譜分析或模態(tài)疊加法諧響應分析或瞬態(tài)動力學分析所必需的前期分析過程。ANSYS的模態(tài)分析可以對有預應力的結構進行模態(tài)分析和循環(huán)對稱結構模態(tài)分析。前者有旋轉的渦輪葉片等的模態(tài)分析，后者則允許在建立一部分循環(huán)對稱結構的模型來完成對整個結構的模態(tài)分析。ANS

2、YS提供的模態(tài)提取方法有:子空間法(subspace)、分塊法(blocklancets),縮減法(reduced/householder)、動態(tài)提取法(powerdynamics)、非對稱法(unsymmetric),阻尼法(damped),QR阻尼法(QRdamped)等，大多數(shù)分析都可使用子空間法、分塊法、縮減法。ANSYS的模態(tài)分析是線形分析，任何非線性特性，例如塑性、接觸單元等，即使被定義了也將被忽略。2.模態(tài)分析操作過程一個典型的模態(tài)分析過程主要包括建模、模態(tài)求解、擴展模態(tài)以及觀察結果四個步驟。(1).建模模態(tài)分析的建模過

3、程與其他分析類型的建模過程是類似的，主要包括定義單元類型、單元實常數(shù)、材料性質、建立幾何模型以及劃分有限元網格等基本步驟。(2).施加載荷和求解包括指定分析類型、指定分析選項、施加約束、設置載荷選項，并進行固有頻率的求解等。指定分析類型，MainMenu-Solution-AnalysisType-NewAnalysis,選擇Modal。指定分析選項，MainMenu-Solution-AnalysisType-AnalysisOptions，選擇MODOPT(模態(tài)提取方法〕，設置模態(tài)提取數(shù)量MXPAND.定義主自由度，僅縮減法使用。

4、施加約束，MainMenu-Solution-DefineLoads-Apply-Structural-Displacement。求解，MainMenu-Solution-Solve-CurrentLS。(3).擴展模態(tài)如果要在POSTI中觀察結果，必須先擴展模態(tài)，即將振型寫入結果文件。過程包括重新進入求解器、激話擴展處理及其選項、指定載荷步選項、擴展處理等。激活擴展處理及其選項，MainMenu-Solution-LoadStepOpts-Expansionpass-SingleExpand-Expandmodes。指定載荷步選項。

5、擴展處理，MainMenu-solution-Solve-CurrentLS。注意:擴展模態(tài)可以如前述辦法單獨進行，也可以在施加載荷和求解階段同時進行。本例即采用了后面的方法(4).查看結果模態(tài)分析的結果包括結構的頻率、振型、相對應力和力等所有圖片大小可以自己調節(jié)實例1.在開始菜單中啟動MechanicalAPDLProductlauncher，如圖1所示其中WorkingDirectory代表你的工作路徑，也就是所有ansys的生成文件都存在這個文件加下。而jobName就代表你所做實例的名字，實例中我們將目錄設為F盤，工作名設為m

6、odel2.最后點擊run運行進入ansys界面。如圖2所示。圖21.定義單元類型拾取菜單MainM--Preprocessor-ElementType-Add/Edit/Delete,如圖3所示。然后單擊，圖3然后單擊add按鈕。如圖4所示，單擊ok,選擇solid5單元，這樣就完成了對單元的選擇。然后再單擊圖3中的close按鈕。圖41.定義材料屬性拾取菜單MainMenu-Preprocessor--MaterialProps-MaterialModels.彈出對話框，如圖5所示。定義相對介電常數(shù)。在右側列表中依次雙擊"elec

7、tromagnetic","relativepermittivity","orthotropic".輸入相關參數(shù)。圖5在右側再點擊Density,如圖6所示。定義材料的密度。密度為7500，單擊ok。圖6在右側在依次點擊“Piezoelectrics”“Piezoelectricmatrix”定義壓電應力矩陣，如圖7所示。輸入相關參數(shù)。單擊ok。圖7在右側列表中依次雙擊"Structural","Linear","Elastic","Anisotropic"如圖8所示，定義各向異性彈性矩陣設置，輸入參數(shù)，單擊ok。圖8點擊Materi

8、al-Exit完成對材料的定義。4.建模選取菜單Parameters-ScalarParameters在selection中輸入L=10E-3然后點擊accept，再輸入h=20e-3,點擊accept，按照相同的步驟輸