ANSYS实例1-四边简支板模态分析命令流

均匀直杆的子空间法模态分析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提供的模态提取方法有:子空间法subspace、分块法block lancets;缩减法reduced/householder、动态提取法power dynamics、非对称法unsymmetric;阻尼法damped; QR阻尼法QR damped等;大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法..ANSYS的模态分析是线形分析;任何非线性特性;例如塑性、接触单元等;即使被定义了也将被忽略..2.模态分析操作过程一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤..1.建模模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的;主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤..2.施加载荷和求解包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项;并进行固有频率的求解等..指定分析类型;Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis;选择Modal..指定分析选项;Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options;选择MODOPT 模态提取方法〕;设置模态提取数量MXPAND.定义主自由度;仅缩减法使用..施加约束;Main Menu-Solution-Define Loads-Apply-Structural-Displacement..求解;Main Menu-Solution-Solve-Current LS..3.扩展模态如果要在POSTI中观察结果;必须先扩展模态;即将振型写入结果文件..过程包括重新进入求解器、激话扩展处理及其选项、指定载荷步选项、扩展处理等..激活扩展处理及其选项;Main Menu-Solution-Load Step Opts-Expansionpass-Single Expand-Expand modes..指定载荷步选项..扩展处理;Main Menu-solution-Solve-Current LS..注意:扩展模态可以如前述办法单独进行;也可以在施加载荷和求解阶段同时进行..本例即采用了后面的方法4.查看结果模态分析的结果包括结构的频率、振型、相对应力和力等实例1均匀直杆的模态分析3.问题描述及解析解图8-1所示为一根长度为L 的等截面直杆;一端固定;一端自由..己知杆材料的弹性模量E=2× 1011 N/m 2护;密度p=7800 kg/m 3;杆长L=0.1 m.要求计算直杆纵向振动的固有频率..根据振动学理论;假设直杆均匀伸缩;如图8-1所示等截面直杆纵向振动第i 阶固有频率为ωi =Li 2)12(π-ρErad/s i=1;2…将角频率ωi 转化为周频率f;并将已知参数代入;可得f i =πω2i =Li 412-ρE=1.0412⨯-i 780010211⨯= 126592i-1 Hz 8-1 按式8-1计算出直杆的前5阶频率;列表如表8-1所示..阶次 1 2 3 4 5 频率Hz 126593797863296886151139334.分析步骤 4.1改变工作名拾取菜单Utility Menu-File-Change Jobname 弹出如图8-2所示的对话框;在 "/FILNAM "文本框中输入EXAMPLE8;单击“OK"按钮..4.2创建单元类型拾取菜单Main M--Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete;弹出对话框;单击"Add"按钮:弹出对话框;在左侧列表中选择"Structural Solid";在右侧列表中选择"Brick 20node 186";单击"OK"按钮:单击对话框的“Close"按钮..4.3定义材料属性拾取菜单Main Menu-Preprocessor--Material Props-Material Models.弹出对话框;在右侧列表中依次双击"Structural"; "Linear"; "Elastic"; "Isotropic";弹出对话框;在"EX"文本框中输入2e11弹性模量.在"PRXY"文本框中输入0.3泊松比.单击"OK"按钮:再双击右侧列表中"Structural"下"Density";弹出对话框;在"DENS"文本框中输入7800密度;单击"OK"按钮..然后对话框..4.4创建块拾取菜单Main Menu - Preprocessor – Modeling-Create- Volumes - Block – By Dimension..弹出对话框;在"X1;X2"文本框中输入0;0.01;在"Y1;Y2"文本框中输入0;0.01;在"Z1;Z2"文本框中输入0;0;1;单击"OK"按钮..4.5划分单元拾取菜单Main Menu-Preprocessor-Meshing-MeshTool..弹出对话框;单击''Size. Controls'';区域中"Lines"后"Set";按钮;弹出拾取窗口;任意拾取块x轴和y轴方向的边各一条短边;单击OK"按钮;弹出对话框; 在"NDIV"文本框中输入3;单击"Apply"按钮:再次弹出拾取窗口;拾取块z轴方向的边长边;单击"OK"按钮..在"NDIV"文木框中输入15;单击"OK"按钮..在Mesh区域;选择单元形状为"Hex"六面体;选择划分单元的方法为"Mapped"映射单击Mesh按钮;弹出拾取窗口;单击"OK"按钮..图1单元划分4.6施加约束拾取菜单Main Menu--Solution-Define Loads-Apply-Structural-Displacement-On Areas弹出拾取窗口;拾取z=0的平面;单击"OK"按钮.弹出对话框;在列表中选择"UZ";单击"Apply"按钮;再次弹出拾取窗口;拾取y=0的平面;单击"OK"按钮;弹出对话框;在列表中选择"UY";单击"Apply"按钮再次弹出拾取窗口;拾取x=0的平面;单击"OK"按钮;弹出对话框;在列表中选择"UX";单击"OK"按钮..所加约束与图8-1不同.主要是为了与推导式8-1所作的轴向振动假设一致..约束施加的正确与否;对结构模态分析的影响十分显著;因此对于该问题应十分注意;保证对模型施加的约束与实际情况尽量符合..4.7指定分析类型拾取菜单Main Menu-Solution-Analysis Type-New Analysis..弹出对话框;选择"Type of Analysis"为"Modal";单击"OK"按钮..4.8指定分析选项拾取菜单Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options..弹出对话框;在"No. of modes to extract"文本框中输入5;单击“OK"按钮:弹出"Block Lanczos Method";单击"OK"按钮..4.9指定要扩展的模态数拾取菜单Main Menu-Solution-Load Step Opts-Expansionpass-Single Expand-Expand modes..弹出对话框;在"NMODE"文本框中输入5;单击"OK"按钮..4.10求解拾取菜单Main Menu-Solution-Solve-Current LS..单击“Solve Current Load Step”对话框的“OK”按钮..出现“Solution is done”提示时;求解结束;即可查看结果了..图2求解结果4.11列表固有频率拾取菜单Main Me-General Postproc-Results Summary..弹出窗口;列表中显示了模型的前5阶频率;与表8-1相对照;可以看出结果虽然存在一定的误差;但与解析解是基本符合的..查看完毕后;关闭该窗口..4.12从结果文件读结果拾取菜单Main Menu-General Postproc-Read Results-First Set.4.13改变视点为便于更好地观察模型的模态..拾取菜单Utility Menu-PlotCtrls-Pan Zoom Rotate.在弹出的对话框中;单击“Left”按钮.4.14用动画观察模型的一阶模态拾取菜单Utility Menu-PlotCtrls-Animate-Mode Shape..弹出对话框;单击“OK”按钮..观察完毕;单击“Animation Controller”对话框的"close"按钮..4.15观察其余各阶模态拾取菜单Main Menu-General Postproc-Read Results-Next Set.依次将其余各阶模态的结果读入;然后重复步骤15观察完模型的各阶模态后;请读者自行分析频率结果产生误差的原因;并改进以上分析过程..5命令流/CLEAR/FILNAME; EXAMPLE8/PREP7ET;1;SOLID186MP;EX;1;2E11MP;PRXY 1;0.3MP;DENS;1;7800BLOCK;0;0.01;0;0.01;0;0.1 LESIZE;1;;;3LESIZE.2;;;3LESIZE;9;;;15MSHAPE;OMSHKEY;1VMESH;1FINISH/SOLUANTYPE;MODALMODOPT;LANB;5MXPAND;5DA;1;UZDA;3;UYDA;5;UXSOLVESAVEFINISH/POST1SET;LISTSET;FIRST/VIEW;1;-1/REPLOTPLDIANMODE;10;0.5;;0SET;NEXTPLDIANMODE;10;0.5;;0FINISH。

Ansys命令流大全（整理）1、A,P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9此命令用已知的一组关键点点（P1~P9）来定义面（Area），最少使用三个点才能围成面，同时产生转围绕些面的线。

点要依次序输入，输入的顺序会决定面的法线方向。

如果超过四个点，则这些点必须在同一个平面上。

Menu Paths:Main Menu>Preprocessor>Create>Arbitrary>Through KPs2、*ABBR，Abbr,String－－定义一个缩略语．Abbr:用来表示字符串＂String＂的缩略语，长度不超过８个字符．String：将由＂Abbr＂表示的字符串，长度不超过６０个字符．3、ABBRES，Lab，Fname，Ext－从一个编码文件中读出缩略语．Lab：指定读操作的标题，NEW：用这些读出的缩略语重新取代当前的缩略语（默认）CHANGE：将读出的缩略语添加到当前缩略语阵列，并替代现存同名的缩略语．Ext：如果＂Fname＂是空的，则缺省的扩展命是＂ABBR＂．4、ABBSA V，Lab，Fname，Ext－将当前的缩略语写入一个文本文件里Lab：指定写操作的标题，若为ALL，表示将所有的缩略语都写入文件（默认）5、add, ir, ia,ib,ic,name,--,--,facta, factb, factc将ia,ib,ic变量相加赋给ir变量ir, ia,ib,ic：变量号name: 变量的名称6、Adele,na1,na2,ninc,kswp ！kswp=0时只删除掉面积本身，＝1时低单元点一并删除。

7、Adrag, nl1,nl2,nl3,nl4,nl5,nl6, nlp1,nlp2,nlp3,nlp4,nlp5,nlp6 ！面积的建立，沿某组线段路径，拉伸而成。

8、Afillt,na1,na2,rad ！建立圆角面积，在两相交平面间产生曲面，rad为半径。

压电变换器的自振频率分析及详细过程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提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等，大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。

ANSYS的模态分析是线形分析，任何非线性特性，例如塑性、接触单元等，即使被定义了也将被忽略。

2.模态分析操作过程一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。

(1).建模模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的，主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。

(2).施加载荷和求解包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项，并进行固有频率的求解等。

指定分析类型，Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。

指定分析选项，Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options，选择MODOPT(模态提取方法〕，设置模态提取数量MXPAND.定义主自由度，仅缩减法使用。

Ansys命令流大全（整理）1、A,P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9此命令用已知的一组关键点点（P1~P9）来定义面（Area），最少使用三个点才能围成面，同时产生转围绕些面的线。

点要依次序输入，输入的顺序会决定面的法线方向。

如果超过四个点，则这些点必须在同一个平面上。

Menu Paths:Main Menu>Preprocessor>Create>Arbitrary>Through KPs2、*ABBR，Abbr,String－－定义一个缩略语．Abbr:用来表示字符串＂String＂的缩略语，长度不超过８个字符．String：将由＂Abbr＂表示的字符串，长度不超过６０个字符．3、ABBRES，Lab，Fname，Ext－从一个编码文件中读出缩略语．Lab：指定读操作的标题，NEW：用这些读出的缩略语重新取代当前的缩略语（默认）CHANGE：将读出的缩略语添加到当前缩略语阵列，并替代现存同名的缩略语．Ext：如果＂Fname＂是空的，则缺省的扩展命是＂ABBR＂．4、ABBSA V，Lab，Fname，Ext－将当前的缩略语写入一个文本文件里Lab：指定写操作的标题，若为ALL，表示将所有的缩略语都写入文件（默认）5、add, ir, ia,ib,ic,name,--,--,facta, factb, factc将ia,ib,ic变量相加赋给ir变量ir, ia,ib,ic：变量号name: 变量的名称6、Adele,na1,na2,ninc,kswp ！kswp=0时只删除掉面积本身，＝1时低单元点一并删除。

7、Adrag, nl1,nl2,nl3,nl4,nl5,nl6, nlp1,nlp2,nlp3,nlp4,nlp5,nlp6 ！面积的建立，沿某组线段路径，拉伸而成。

8、Afillt,na1,na2,rad ！建立圆角面积，在两相交平面间产生曲面，rad为半径。

ANSYS模态分析首先，我们来了解一下ANSYS模态分析的原理。

模态分析的目标是找到系统的固有振动特性，包括自然频率、振型和振幅。

通过模态分析，可以确定系统的临界频率，从而避免共振现象的发生。

模态分析基于有限元法，将结构划分为多个有限元，然后在每个有限元上求解固有值问题。

在求解过程中，系统的刚度矩阵和质量矩阵起到了重要作用。

通过求解固有值问题，可以得到系统的自然频率和振型。

模态分析的步骤如下：1.创建模型：首先，需要创建一个准确的模型，包括结构的几何形状、材料属性和支撑约束。

2.网格划分：接下来，将结构划分为多个有限元，对结构进行网格划分。

划分的精度将直接影响到分析结果的准确性和计算的效率。

3.定义材料和边界条件：为模型中的每个有限元分配相应的材料属性，包括材料的弹性模量、泊松比和密度等。

然后，定义边界条件，包括结构的支撑约束和加载条件。

4.求解固有值问题：使用ANSYS软件中的模态分析模块进行求解。

该模块将自动构建刚度矩阵和质量矩阵，并求解固有值问题。

求解后，可以得到系统的自然频率和振型。

5.结果分析：最后，对模态分析的结果进行分析。

通过观察振型，可以了解结构的振动模式。

通过自然频率，可以判断结构的稳定性。

ANSYS模态分析的应用非常广泛。

在航空领域，它可以用于分析飞机结构的自然频率和振型，以确保结构的稳定性和安全性。

在汽车领域，它可以用于分析汽车的悬挂系统、底盘和车身等结构的自然频率和振型。

在建筑领域，它可以用于分析建筑物的振动响应，以确保结构的稳定性和抗震性能。

以下是一个实例，展示了ANSYS模态分析的具体应用：考虑一个简单的悬臂梁结构，长度为L，截面为矩形，宽度为b，高度为h。

悬臂梁的一个端点固定，另一个端点受到一个集中力P的作用。

首先，在ANSYS中创建该悬臂梁的几何模型，并进行网格划分。

然后，定义悬臂梁的材料属性，如弹性模量E和密度ρ。

接下来，定义边界条件，包括悬臂梁的支撑约束和加载条件。

ANSYS分析实例与工程应用命令流学习笔记1大纲静力分析：2杆、3梁、5薄膜和板壳、4实体单元梁单元：简化计算，结构总体受力情况实体单元：较复杂的结构，局部细节的受力情况稳定性分析：6振动、模态分析：7简单振动和梁的振动、8膜板和实体振动2杆系结构的静力分析2.1铰接杆在外力作用下的变形二维杆单元LINK1*AFUN,DEG：三角函数默认为弧度，改为角度后处理：结构变形图、显示节点位移和杆件应力2.2人字形屋架的静力分析后处理：杆单元的轴力、轴向应力、轴向应变2.3超静定拉压杆的反力计算后处理：节点反力2.4平行杆件与刚性梁连接的热应力问题定义3点的UY为耦合自由度，即三者的UY位移相等温度（增量）后处理：寻找特定位置的节点和单元，并从单元表中提取它们的内力2.5端部有间隙的杆的热膨胀二维带厚度的平面应力单元PLANE42、二维接触单元CONTACT26温度（始、末）后处理：定义水平应力和铅直应力单元表，并提取3号单元的应力结果*Status,ParmFINISH定义数组变量，将计算结果通过数组变量输出到文件3梁的弯曲静力分析3.1单跨等截面超静定梁的平面弯曲二维弹性梁单元BEAM3后处理：定义以两端弯矩和剪力的单元表，并列出单元表数据并用单元表数据绘制剪力图和弯矩图更细的节点划分方案，更精细3.2四跨连续梁的内力计算体素建模：keypoint, line, area, volume便于细分单元3.3七层框架结构计算3.4工字形截面外伸梁的平面弯曲3.5矩形截面梁的纵横弯曲分析考虑应力强化效应后处理：迭代过程3.6空间刚架静力分析三维梁单元BEAM43.7悬臂梁的双向弯曲三维8节点耦合场实体单元SOLID5三维20节点固体单元SOLID92三维10节点耦合场实体单元SOLID98三维结构实体自适应单元SOLID147定义宏程序，对应四种工况，各种结果差别不大3.8圆形截面悬臂杆的弯扭组合变形三维直管单元PIPE16（只定义外直径，不定义内直径）3.9悬臂等强度梁的弯曲四边形壳单元SHELL63（这里用退化的三角形单元，并使用节点耦合自由度保证模型的对称变形）三维非对称锥形梁单元BEAM44（定义横截面主轴，单元宽度线性变化）计算结果都很好，但壳体单元更能模拟出等强度梁的实际几何形状，更直观，截面定义更简单。

ansys命令流实例1.结构静力分析－－梁分析/PREP7 !进入前处理器ET,1,BEAM3 !定义单元类型R,1,0.25,0.0052,0.5 !定义实常数MP,EX,1,210E6MP,PRXY,1,0.3 !定义材料属性N,1,0N,2,1N,3,5N,4,7N,5,7N,6,9N,7,11N,8,11N,9,13N,10,14 !定义节点E,1,2E,2,3E,3,4E,5,6E,6,7E,8,9E,9,10 !生成单元CP,1,UX,4,5CP,2,UY,4,5CP,3,UX,7,8CP,4,UY,7,8 !耦合节点FINISH/SOLU !进入求解器D,2,UXD,2,UYD,3,UYD,6,UYD,9,UY !施加位移约束F,10,FY,-4 !施加集中约束SFBEAM,1,1,PRES,4,4SFBEAM,2,1,PRES,4,4 !施加均布力SOLVE !求解/POST1 !进入后处理器PLDISP !绘制结构变形图PRDISP !列出各节点的位移ETABLE,IMOMENT,SMISC,6ETABLE,JMOMENT,SMISC,12ETABLE,ISHEAR,SMISC,2ETABLE,JSHEAR,SMISC,8 !将节点弯矩、剪力制表PRETAB !列表显示单元的弯矩、剪力/TITLE,SHEAR FORCE DISTRIBUTION !设置剪力分布图的标题PLLS,ISHEAR,JSHEAR !绘制剪力分布图/TITLE,BENDING MOMENT IDSTRIBUTION !设置弯矩分布图的标题PLLS,IMOMENT,JMOMENT !绘制弯矩分布图流固耦合实例RAD=0.8 !底面半径H=1G=9.8OMEGAR=2ROU=1000 !定义参数变量/PREP7 !进入前处理器ET,1,FLUID79 !选择单元类型KEYOPT,1,3,1 !设置单元关键字MP,EX,1,2E9 !设置杨氏模量MP,DENS,1,ROU !设置材料密度K,1K,2,RADK,3,RAD,HK,4,,H !生成关键点A,1,2,3,4 !连接关键点生成面积LESIZE,ALL,,,10 !设置网格划分精度AMESH,ALL !将面积划分网络/SOLU !进入求解器DL,2,,UXDL,1,,UYNSEL,S,LOC,XDSYM,SYMM,XD,ALL,UXNSEL,ALL !施加位移约束ACEL,,GOMEGA,,OMEGAR !施加惯性力SOLVE !求解/POST1SET,LAST !进入通用后处理器PLNSOL,U,X,0,1 !绘制应力云图UCENT=UY(22)UEDGE=UY(12)UELEV=UEDGE-UCENT !提取节点位移结构静力分析－－壳结构内力分析LENGTH=100YOUNG=200000THICKNESS=2FORCE=1000DENSITY=9E-6 !将材质、载荷、板的几何尺寸等参数化/PREP7 !进入前处理器MP,EX,1,YOUNGMP,NUXY,1,0.3MP,DENS,1,DENSITY !定义材质ET,1,SHELL63 !定义单元类型R,1,THICKNESS,THICKNESS,THICKNESS,THICKNESS !定义实常数!构建结构的几何模型K,1,0,0K,2,LENGTH,0K,3,LENGTH,LENGTHK,4,0,LENGTH !定义关键点A,1,2,3,4!通过关键点生成面LSEL,ALLLESIZE,ALL,,,16AMESH,ALL !设定网格划分参数，划分网格FINISH/SOLU !进入求解器NSEL,S,LOC,X,0,0D,ALL,ALL,0 !选择X＝0的节点将其固定NSEL,S,LOC,X,LENGTH,LENGTHD,ALL,ALL,0 !选择X＝LENGTH的节点将其固定NSEL,S,LOC,X,0.5*LENGTH,0.5*LENGTHNSEL,R,LOC,Y,0.5*LENGTH,0.5*LENGTHF,ALL,FZ,FORCEALLSEL !捕捉板的中心点并在中心点处施加集中力荷载SOLVE !求解FINISH/POST1 !进入后处理器/DSC,,10PLNSOL,U,Z,0,1 !绘图显示板的竖向变形NSEL,ALL !提取板的最大竖向变形NSORT,U,Z,1,1 !将节点的位移绝对值以升序排序*GET,MAXDEFLECTION,SORT,0,MAX !提取位移最大值并赋给变量NSEL,S,LOC,X,0NSEL,A,LOC,X,LENGTH,LENGTH !选择固定边节点NSORT,S,EQV,1,1 !将节点等效应力的绝对值以升序排序*GET,MAXSTRESS,SORT,0,MAX !提取等效应力最大值并赋给变量结构静力分析－－平面桁架分析/PREP7 !进入前处理器ET,1,LINK1 !选择单元R,1,0.1 !定义实常数MP,EX,1,30E6MP,PRXY,1,0.3 !定义材料属性N,1,0N,2,4N,3,8N,4,12N,5,0,3N,6,4,3N,7,8,3 !生成节点E,1,2E,2,3E,3,4E,4,7E,3,7E,2,7E,2,6E,2,5E,1,5E,5,6E,6,7 !生成单元FINISH/SOLU !进入求解器D,1,UXD,1,UYD,5,UX !实加位移约束F,2,FY,-15F,3,FY,-15F,4,FY,-15 !施加集中力SOLVE !求解/POST1 !进入能用后处理器PRESOL,FORC !列表显示反力。

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 TitleUtility Menu>File> Change JobnameUtility Menu>File>Change Directory2 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 Volumes对话框，其他保持不变单击Pick All，完成网格划分。

均匀直杆的子空间法模态分析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提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR阻尼法(QR damped)等，大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。

ANSYS的模态分析是线形分析，任何非线性特性，例如塑性、接触单元等，即使被定义了也将被忽略。

2.模态分析操作过程一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。

(1).建模模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的，主要包括定义单元类型、单元实常数、材料性质、建立几何模型以及划分有限元网格等基本步骤。

(2).施加载荷和求解包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项，并进行固有频率的求解等。

指定分析类型，Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选择Modal。

指定分析选项，Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options，选择MODOPT(模态提取方法〕，设置模态提取数量MXPAND.定义主自由度，仅缩减法使用。

ansys apdl实例ANSYS Parametric Design Language (APDL) 是一种强大的编程语言，用于创建复杂的有限元分析模型和执行高级分析任务。

下面是一个使用APDL 的案例，展示了如何使用它进行结构分析：案例描述：有一个悬臂梁，承受固定端部的垂直集中载荷。

要求使用APDL 建立模型，分析在不同集中载荷作用下悬臂梁的位移。

1.创建模型：首先，使用APDL 创建悬臂梁的几何模型。

可以使用命令流来完成，例如：bash复制代码/prep7BLC4,0,0,1,1MP,EX,1,200000MP,PRXY,1,0.3MAT1,1VMESH,ALL/solu这段代码使用了ANSYS 的标准前处理命令，创建了一个四边形薄片（BLC4），定义了材料属性（弹性模量MP,EX 和泊松比MP,PRXY），然后对模型进行网格划分（VMESH,ALL）。

2. 施加载荷和边界条件：在模型创建完成后，需要施加载荷和边界条件。

假设在固定端部施加垂直集中载荷，可以使用以下命令：bash复制代码/soluF,1,FY,-1000S,1,UY,0.0这段代码在固定端部施加了垂直向下大小为1000 N 的集中载荷（F,1,FY,-1000），并约束了该端的垂直位移（S,1,UY,0.0）。

3. 进行求解：完成载荷和边界条件的设置后，可以进行求解。

使用以下命令：bash复制代码/soluSOLVE4.结果后处理：求解完成后，需要查看和分析结果。

可以使用以下命令：bash复制代码/post1PLDISP,2FINISH这段代码显示了悬臂梁的位移等值线（PLDISP,2）。

ANSYS简支梁计算命令流finish/clear/PREP7et,1,link8 !定义link8单元et,2,solid65 !定义solid65单元keyopt,2,7,1r,1,314 !定义link8单元的面积r,2 !定义solid65的实常数号mp,ex,1,2e5 !定义link8单元的弹性模量mp,prxy,1,0.3 !定义link8单元的泊松系数mp,ex,2,4e4 !定义solid65单元的弹性模量mp,prxy,2,0.3 !定义solid65单元的泊松系数tb,concr,2 !定义2号为混凝土tbdata,,0.9,1,1.8,50 !定义混凝土的c1,c2,Rl,Ra!----------建立几何模型-------------------------blc4, , ,50,200,1500 !定义梁体/view,1,1,1,1 !定义ISO查看/ang,1vplot !绘制梁体kwpave,5 !工作平面移动到关键点5wpoff,25 !工作平面移动25mmwprot,0,0,90 !工作平面旋转vsbw,1 !分割梁体wpoff,0,40 !工作平面移动40mmwprot,0,90 !工作平面旋转vsbw,all !分割梁体wpoff,300 !再将梁体分割为三个区域wprot,0,0,90 !(原为控制单元密度而设)vsbw,allwpoff,0,0,900vsbw,allwpstyl !关闭工作平面显示nummrg,all !整理编号numcmp,all!------------划分单元网格---------------------------lsel,s,,,41,57,16 !定义line41,line57为新的选择集lsel,a,,,9 !定义line9也在选择集中latt,1,1,1 !定义选择集的属性lesize,9,,,20,,,,,1 !将line9划分为20个单元lesize,41,,,20,,,,,1 !将line41划分为20个单元lesize,57,,,60,,,,,1 !将line57划分为60个单元lmesh,all !对线划分单元!-------------allsel,all !新的选择集为所有的实体vsel,s,,,all !定义所有体为选择集vatt,2,2,2 !定义选择集的属性lesize,22,,,2,,,,,0 !定义体线的单元数以控制体单元lesize,23,,,2,,,,,0lesize,33,,,2,,,,,0lesize,28,,,4,,,,,0mshape,0,3d !将体划分单元的形状定位HEX mshkey,1 !采用MAPPED划分器vmesh,all !对体进行划分单元finish!--------------定义约束及荷载-------------------------/soluasel,s,,,2,22,20asel,a,,,14,17,3da,all,uy !对支撑端面施加Uy方向约束asel,s,,,3,23,20asel,a,,,15,19,4da,all,uz !对正对称面施加Uz方向约束asel,s,,,32,36,4asel,a,,,50,52,2asel,a,,,41,43,2da,all,ux !对侧对称面施加Ux方向约束asel,s,,,21,27,6asel,a,,,42,46,4asel,a,,,35,51,16sfa,all,1,pres,0.04 !对顶面施加面荷载(N/mm*mm) allsel,all!--------------定义非线性分析选项-------------------- cnvtol,f,,0.05,2 !定义收敛条件,使用缺省的VALUE nsubst,25 !定义子步数outres,all,all !输出每一子步的结果autots,1 !打开自动时间步控制lnsrch,1 !打开线性搜索ncnv,2 !如果不收敛时结束而不退出neqit,50 !每一子步中方程的迭代次数限值pred,on !打开预测器time,50 !定义时间solve !求解!--------------进入后处理过程----------------------- finish/post1pldisp,0 !绘制变形图(缺省为最后一步的) etable,sig,ls,1 !定义应力表plls,sigi,sigi,1 !绘制上述应力plnsol,s,z,0,1 !绘制Z方向的应力。