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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<<ANSYS建模与网格指南>>）。
<<ANSYS命令参考手册>>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。
ANSYS Workbench是一款非常强大的工程仿真软件，其Motion模块可以模拟机械系统的运动学和动力学行为。
在工程实践中，我们经常需要对各种机械系统进行运动仿真分析，例如汽车悬挂系统、机械臂运动学分析等。
本文将以ANSYS Workbench Motion模块为例，介绍如何进行机械系统的运动仿真分析，并对其中一些常见的案例进行详细讲解。
1. 界面介绍我们来简单介绍一下ANSYS Workbench Motion模块的界面。
在打开ANSYS Workbench软件后，我们可以看到Motion模块在主界面中的位置。
Motion模块提供了多种分析工具，包括刚体仿真、柔性仿真、多体动力学分析等，用户可以根据具体的仿真需求选择合适的工具进行仿真分析。
2. 刚体仿真范例假设我们需要对一个简单的车辆悬挂系统进行运动仿真分析，我们可以使用Motion模块中的刚体仿真工具来实现。
我们需要导入车辆悬挂系统的CAD模型，并对系统进行几何参数化和约束设置。
我们可以在Motion模块中添加运动学约束和动力学载荷，设置仿真时间和步长等参数。
我们可以运行仿真并对仿真结果进行分析和后处理。
3. 柔性仿真范例除了刚体仿真工具，Motion模块还提供了柔性仿真工具，可以用于对柔性结构的动态响应进行分析。
我们可以使用柔性仿真工具对一个悬挂系统中的弹簧和减震器进行动态响应分析，进而评估系统的舒适性和稳定性。
在柔性仿真工具中，我们可以添加材料属性、定义初始条件和约束条件，设置模态分析参数等，从而实现对柔性结构的动态响应分析。
4. 多体动力学分析范例在一些复杂的机械系统中，不仅涉及刚体和柔性结构的运动，还包括多个相互作用的运动组件。
在这种情况下，我们可以使用Motion模块中的多体动力学分析工具进行仿真分析。
我们可以对一个复杂的机械臂系统进行多体动力学分析，评估系统的动力学性能和工作空间。
在多体动力学分析工具中，我们可以添加多个运动组件，定义它们之间的约束关系和作用力，设置系统的仿真时间和步长等参数，最后进行仿真和结果分析。
Ansys Workbench界面命令说明1、 ANSYS15 Workbench界面相关分析系统和组件说明【Analysis Systems】分析系统【Component Systems】组件系统【CustomSystems】自定义系统【Design Exploration】设计优化分析类型说明Electric (ANSYS) ANSYS电场分析Explicit Dynamics (ANSYS) ANSYS显式动力学分析Fluid Flow (CFX) CFX流体分析Fluid Flow (Fluent) FLUENT流体分析Hamonic Response (ANSYS) ANSYS谐响应分析Linear Buckling (ANSYS) ANSYS线性屈曲Magnetostatic (ANSYS) ANSYS静磁场分析Modal (ANSYS) ANSYS模态分析Random Vibration (ANSYS) ANSYS随机振动分析Response Spectrum (ANSYS) ANSYS响应谱分析Shape Optimization (ANSYS) ANSYS形状优化分析Static Structural (ANSYS) ANSYS结构静力分析Steady-State Thermal (ANSYS) ANSYS稳态热分析Thermal-Electric (ANSYS) ANSYS热电耦合分析Transient Structural(ANSYS) ANSYS结构瞬态分析Transient Structural(MBD) MBD 多体结构动力分析Transient Thermal(ANSYS) ANSYS瞬态热分析组件类型说明AUTODYN AUTODYN非线性显式动力分析BladeGen 涡轮机械叶片设计工具CFX CFX高端流体分析工具Engineering Data 工程数据工具Explicit Dynamic（LS-DYNA） LS-DYNA 显式动力分析Finite Element Modeler FEM有限元模型工具FLUNET FLUNET 流体分析Geometry 几何建模工具Mechanical APDL 机械APDL命令Mechanical Model 机械分析模型Mesh 网格划分工具Results 结果后处理工具TurboGrid 涡轮叶栅通道网格生成工具Vista TF 叶片二维性能评估工具2、主菜单【File】文件操作【View】窗口显示【Tools】提供工具【Units】单位制【Help】帮助信息3、基本工具条【New】新建文件【Open】打开文件【Save】保存文件【Save As】另存为文件【Import】导入模型【Compact Mode】紧凑视图模式【Shade Exterior and Edges】轮廓线显示【Wireframe】线框显示【Ruler】显示标尺【Legend】显示图例【Triad】显示坐标图示【Expand All】展开结构树【Collapse Environments】折叠结构树【Collapse Models】折叠结构树中的Models项【Named Selections】命名工具条【Unit Conversion】单位转换工具【Messages：Messages】信息窗口【Simulation Wizard】向导【Graphics Annotations】注释【Section Planes】截面信息窗口【Reset Layout】重新安排界面4、建模【Geometry】几何模型【New Geometry】新建几何模型【Details View】详细信息窗口【Graphics】图形窗口：显示当前模型状态【Extrude】拉伸【Revolve】旋转【Sweep】扫掠【Skin/Loft】蒙皮【Thin/Surface】抽壳: 【Thin】创建薄壁实体【Surface】创建简化壳【Face to Remove】删除面：所选面将从体中删除。
Ansys Workbench中Motion模块是Ansys Mechanical的一部分，专门用于分析和模拟运动学和动力学系统。
Motion模块提供了丰富的功能和工具，可以用于多种应用领域，包括汽车工程、航空航天、机械设计等。
本文将介绍Ansys Workbench中Motion模块的基本概念、功能特点以及使用方法，帮助读者更好地了解和运用该模块。
1. 概述Ansys Workbench是一款集成式的仿真评台，Motion模块是Ansys Mechanical中的一个重要组成部分。
该模块通过集成多体动力学分析（MBD）和有限元分析（FEA）的功能，可以实现对复杂机械系统的全面仿真和分析。
Motion模块支持多种运动类型的模拟，包括平动、转动、滑动、转子动力学等。
2. 功能特点（1）多体动力学分析：Motion模块支持用户建立复杂的多体动力学模型，包括刚体、弹簧、阻尼器等组件，实现对系统运动学和动力学性能的详尽分析。
（2）多种约束和驱动方式：用户可以通过Motion模块实现对系统的多种约束和驱动方式的模拟，包括铰链、滑块、齿轮等，以及电机、液压缸等驱动装置。
（3）多种加载和边界条件：Motion模块支持对系统施加多种加载和边界条件，包括力、力矩、压力、温度等，满足复杂系统仿真分析的需求。
3. 使用方法（1）建立模型：用户可以通过Ansys Mechanical界面快速建立运动学和动力学模型，选择适当的模型方案、运动类型以及约束和加载条件。
（2）设定分析类型：用户可以选择合适的分析类型，包括静态分析、动态分析、模态分析等，根据实际需求设定分析参数和求解器选项。
（3）进行仿真分析：用户可以通过Motion模块进行仿真分析，获取系统的位移、速度、加速度等动态性能参数，评估系统的运行稳定性和安全性。
4. 应用领域Ansys Workbench中Motion模块广泛应用于多个行业领域，包括汽车工程、航空航天、机械设计等。
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阻尼法允在结构中存在阻尼。
后⾯将详细介绍模态提取法。
§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（⼿⼯或以批处理式运⾏ANSYS 时）。
⽽“模态分析实例（GUI式）” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项式进⾏同⼀实例分析的步骤。
（要想了解如使⽤命令和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模态提取法典型的⽆阻尼模态分析求解的基本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。
有多数值法可⽤于求解上⾯的程。
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<<ANSYS建模与网格指南>>）。
<<ANSYS命令参考手册>>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。
