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1、模态分析概述在本章节主要介绍如何在DesignSimulation中进行模态分析.在DesignSimulation中,进行一个模态分析类似于一个线性分析.假定用户已经对第四章的线性静态结构分析有了一定的学习了解.本节内容如下:模态分析流程预应力模态分析流程本节所介绍的这些性能通常能适用于ANSYSDesignSpaceEntralicenses及更高的lisenses.在本节讨论的一些选项可能需要更多的高级lisenses,需要时会相应的标示出来.谐响应和非线性静态结构分析在本节将不进行讨论.模
2、态分析基础对于一个模态分析,固有圆周频率wi和振型fi都能从矩阵方程式里得到:在某些假设条件下的结果与分析相关:[K]和[M]是常量:假设为线弹性材料特性使用小挠度理论,不包含非线性特性[C]不存在,因此不包含阻尼{F}不存在,因此假设结构没有激励根据物理方程,结构可能不受约束(rigid-bodymodespresent)，或者部分/完全的被约束住记住这些在DesignSimulation中进行模态分析的假设是非常重要的.A.模态分析过程模态分析过程和一个线性静态结构分析过程非常相似,因此这里不
3、再详细的介绍每一操作步骤.下面这些步骤里面，黄色斜体字体部分是模态分析所特有的.建模设定材料属性定义接触对(假如存在)划分网格(可选择)施加载荷(假如存在的话)需要使用FrequencyFinder结果设置FrequencyFinder选项求解查看结果…几何模型和质量点类似于线性静态分析,任何一种能被DesignSimulation支持的几何模型都有可以使用：实体、面体和线体对于线体，只有振型和位移结果是可见的。可以使用质量点：质量点的使用只在自由震动分析中添加质量，但是并不改变结构的刚度；因此，
4、在质量点的使用会降低结构自由振动的频率。…材料属性材料属性：需要定义杨氏模量、泊松比和密度由于没有载荷，所以定义了以上材料属性，就不再需要其他的材料属性了…接触域在模态分析中，接触对是可能出现的.但是，由于模态分析是纯粹的线性分析，所以接触对不同于非线性分析中的接触类型,如下所示:在模态分析中定义接触需要注意以下两个方面的内容:两个非线性的接触行为–粗糙的和无摩擦的–都将表现为线性模式,因此它们会转化为绑定或者无间隙接触方式来替代并产生作用.假如有间隙存在,非线性的接触行为将是自由无约束的(也就是
5、说,好像是没有接触一样).绑定的和无间隙的接触将取决于pinball区域的大小.pinball区域由缺省值自动产生…接触域对于ANSYS专业licenses和更高的licenses,在模态分析中，存在更多的接触选项:对于粗糙和无摩擦的接触,“InterfaceTreatment”能被转变为“AdjustedtoTouch,”这种方式将使接触面分别按照绑定和不分离接触来进行处理.(假如这个选项被设置了，那么即使有间隙存在,这些部分也按照最初就已经接触上的情况来进行计算.)即使有间隙存在，“Pinba
6、llRegion”的大小也能够改变和被显示出来.这样，就能很好地确保绑定和不分离接触的建立.有关pinballregion的内容和如何定义其大小，请参考第3和4章对于ANSYS结构licenses和更高的licenses,假如表面将要被接触，但实际上是自由面（没有接触），那么摩擦接触和绑定接触将变得非常的相似.在模态分析中不推荐使用摩擦接触，因为它是非线性的.…载荷和约束在模态分析中，不能使用结构和热载荷关于预应力模态分析的内容，参见本节后面的部分B.在这种情况下，只是为了体现预应力效果，载荷才被
7、考虑.在模态分析中可以使用各种约束:假如没有或者只存在部分的约束,刚体模态将能被检测和获得测评.这些模态将处于0位置或者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.边界条件对于模态分析来说，是很重要的。因为他们能影响部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，因此在此分析中将不能被使用.如果存在的话,压缩约束通常会表现出与无摩擦约束相似.…求解结果模态分析的大部分结果和静态结构分析非常相似.但是，当Solutions菜单里的FrequencyFi
8、nder被选中之后，DesignSimulation会自动进行模态分析将FrequencyFindertool分支添加到求解选项（Solutions分支）里面FrequencyFinder的Details窗中的选项可以允许用户自定义最大的模态数量“MaxModestoFind.”默认是6阶模态(最大是200).随着要获得模态数量的增加，运算时间也随之相应增加.在LimitSearchtoRange框中选择Yes，可以指定搜索范围限制在一个用户感兴趣的特定的频率范围内.在默认情况下,
