ANSYS大变形预应力模态分析
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ANSYS大变形预应力模态分析
(2012-08-21 10:49:31)
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分类：有限元软件-ansys
ANSYS大变形预应力模态分析
一、原理
大变形预应力模态分析用于计算高度变形后结构的固有频率和振型，即在荷载作用下，结构的变形非常大(考虑几何非线性影响)，需要考虑结构变形及其应力对固有频率和振型的影响。此时的模态分析与预应力模态分析过程基本相同，但特征值的求解用PSOLVE命令而不是SOLVE。
二、分析步骤
1、建模
同常规建模
2、静力分析
/SOL
antype,static !定义静力分析
NLGEOM,ON ！打开大变形效应
PSTRES,ON ！打开预应力效应（某些情况下使用SSTIF,ON可帮助收敛）EMATWRITE,YES ！写出EMAT文件，这是PSOLVE求解所必须的文件
.......
SOLVE
FINISH
3、模态分析
/SOL
antype,modal !定义模态分析
UPCOORD,1,ON ！修正坐标以得到正确的应力，同时将位移清零
！！！！Modifies the coordinates of the active set of nodes, based on the current displacements. PSTRES,ON ！打开预应力效应（某些情况下使用SSTIF,ON可帮助收敛）MODOPT.....
MXPAND.....
PSOLVE,EIGxxxx !求解特征值（频率）和特征向量（振型）等。
！！！可采用与MODOPT命令相匹配的EIGLANB,EIGFULL,EIGUNSYM,EIGDAMP等。FINISH
4、模态扩展
/SOL
EXPASS,ON !指定模态扩展
PSOLVE,EIGEXP ！特征向量扩展（振型）
FINISH
三、算例
以前面已分析的悬臂梁为例，在恳臂端作用一6000kN的轴向压力和1000kN的竖向力，对该结构进行大变形预应力模态分析。从分析结果可知，一般模态分析、预应力模态分析、大变形预应力模态分析的一阶频率为分别为6．982HZ、1．967HZ、4．774HZ，可见存在较大的差别。
！1、建模，施加边界条件与荷载
finish
/clear
/PREP7
et,1,beam3
mp,ex,1,2.1e11
mp,prxy,1,0.3
mp,dens ,1,7800
R,1,0.06,0.00045,0.3, , , ,
k,1
k,2,6
l,1,2
lesize,all,,,20
lmesh,all
dk,1,all
fk,2,fy,-1e6
fk,2,fx,-6e6
FINISH
!2、大变形静力分析
/SOL
antype,0
NLGEOM,ON ！打开大变形效应
PSTRES,ON ！打开预应力效应（某些情况下使用SSTIF,ON可帮助收敛）EMATWRITE,YES ！写出EMAT文件，这是PSOLVE求解所必须的文件NSUBST,20 !设置荷载步
OUTRES,ALL,ALL ！设置结果输出频度
SOLVE
FINISH
！3、模态分析
/SOL
antype,modal !定义模态分析
UPCOORD,1,ON ！修正坐标以得到正确的应力，同时将位移清零PSTRES,ON ！打开预应力效应（某些情况下使用SSTIF,ON可帮助收敛）modopt,lanb,3
mxpand ,3
PSOLVE,EIGLANB !用分块兰索斯法求解特征值（频率）和特征向量（振型）。FINISH
！4、模态扩展
/SOL
EXPASS,ON !指定模态扩展
PSOLVE,EIGEXP ！特征向量扩展（振型）
！后处理查看结果
/post1
set,list