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文案大全 ANSYS动力学分析指南
作者: 安世亚太
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<>）。<>中有更详细的按字母顺序列出的ANSYS命令说明。
§1.3模态提取方法
典型的无阻尼模态分析求解的基本方程是经典的特征值问题：
其中：
=刚度矩阵,
=第 阶模态的振型向量（特征向量）,
ansys英文
ANSYS快速入门：你不得不知道的英文
(2014-11-10 10:45:23)
1) 结构分析系统
Design Assessment：用于对静强度与瞬态结构分析执行工况组合，通过可定制脚本执行后处理。
Harmonic Response：谐响应分析，支持结构体在持续周期性载荷作用下的响应分析；谐响应分析结果用于验证一个结构设计是否能够成功克服共振、疲劳或其他振动力的有害影响。Linear Buckling
and Linear Buckling(SAMCEF)（β）：线性屈曲分析（使用ANSYS或SAMCEF求解器），用于预测一个理想弹性结构的理论屈曲强度。
Modal，Modal(SAMCEF)，Modal(NASTRAN)（β）and
Modal(ABAQUS)（β）：模态分析（使用ANSYS、SAMCEF、NASTRAN或ABAQUS求解器），用于计算结构体的振动特征（自然频率和对应的模态振型）。
Random Vibration：随机振动分析，用于分析在不确定性载荷作用下的结构体响应，比如对安装在汽车上的敏感电子设备进行分析。
Response Spectrum：响应谱分析，类似于随机振动分析，不同的是响应谱分析的载荷激励是一系列确定性极大值。
Static Structural，Static Structural(SAMCEF) and Static
Structural(ABAQUS)（β）：结构静力分析（使用ANSYS、SAMCEF或ABAQUS求解器），用于计算结构体在载荷（不考虑显著惯性和阻尼影响）作用下的位移、应力、应变和力。
Transient Structural，Transient Structural(SAMCEF) (β) and
Transient
Structural(ABAQUS)（β）：瞬态结构分析（时间历程分析）（使用ANSYS、SAMCEF或ABAQUS求解器），计算结构体在随时间变化载荷作用下的动态响应。
定性地说，就是因为力的步调与振动步调相同，物体向右力向右，物体向左力向左，力始终做正功，所以振动能量不断增加。
其实不是说一般取前5阶。根据不同的对象和边界条件，取得阶数都不同。对于没有约束的对象，前6阶为刚体移动模态，频率为0；而对于有约束的对象，则没有刚体模态。各阶振型的话就是各阶的振动形态，有横向振动，扭转振动，拉伸振动，这些需要你观察振型来判断。你想理解模态必须去看一些振动学的书籍。简单的讲物体的实际振动是各阶模态的叠加效果。物体理论上有无穷阶模态，振动是这无穷阶模态的叠加。但是实际上各阶模态对系统振动的贡献度不同，一般前几阶比较大，越往后越小，所以一般截取前面的模态。
如果说前5阶自振频率如果任何一阶数值处于外界激励的频率范围之内，就表明此物体在当前约束条件和激励下会发生共振吗然后那一阶的振型就表示当时的振动形态还是什么为什么个别振型弯扭组合都有而且形态这么夸张呢谢谢！
回答
按照你说的的确有可能发生共振。我说了实际振动是各阶模态叠加的效果，每一阶模态只是把原本耦合的各阶模态解耦出来呈现。而不是你说的当时的振动形态。所以你所看到的很夸张的形态也印证了我的话，因为那并不是实际振动情况。请你结合我前一段回答体会。
按照我的理解，每个物体都有自己的共振频率，而且还有不止一个共振频率。可能十几Hz的时候会发生共振，几百Hz的时候又会发生共振。如果进行模态分析，就是说把这个物体的共振频率都找出来。如果把这些共振频率都按照频率值从小到大排，就是“阶”。比如说最小的共振频率就是一阶。
模态分析是指采用振型分解法计算结构的各阶振型，包括各阶模态的频率、振型等。
指的是振型分解法中的一阶、二阶振型。
机械振动是由多个振动源叠加后的共同作用效果。比如一个弹性体，在一定的约束下，会以某（些）个方式振动。譬如一个弹簧，可能伸缩振动，也可能弯曲振动。每一个振动方式，都有一个对应的振动频率，即固有频率。模态分析，就是用有限元的方法，在某个范围内（譬如3000Hz以下），找出这些振动方式及其对应的频率。把这些振动方式按其频率的大小排排队，最小的那个，就叫1阶，第二小的那个，就叫2阶，以此类推。当外界激励会激起弹性体的某个振动方式，而这个外界激励的频率又恰好等于那个振动方式所对应的固有频率时，就会发生共振。 应该是物体“分区振动”造成的。举例说明：冬季风吹树枝摆动的时候，主干晃动较慢，是一个频率，末梢晃动的很快，是另一个频率。而且好些树梢晃动的频率都不同，这就是“分区振动”的最好说明。自然界发声的物体振动原理和树枝摆动类似，只是频率不同而已。这样就导致音色各种各样，五花八门。
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<>）。<>中有更详细的按字母顺序列出的ANSYS命令说明。
§1.3模态提取方法
典型的无阻尼模态分析求解的基本方程是经典的特征值问题：
其中：
=刚度矩阵,
=第 阶模态的振型向量（特征向量）,
=第 阶模态的固有频率（ 是特征值）,
=质量矩阵。
