ANSYS谐响应分析步骤

ANSYS模态分析步骤

第1步：载入模型Plot>V olumes，输入/units，SI（即统一单位M/Kg/S）。若为组件，则进行布尔运算：Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Glue(或Add)>V olumes

第2步：指定分析标题/工作名/工作路径，并设置分析范畴

1 设置标题等Utility Menu>File>Change Title/ Change Jobname/ Change Directory

2 设置分析范畴Main Menu>Preference，单击Structure，OK

第3步：定义单元类型

Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，→Element Types对话框，单击Add→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

Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models→Define Material Model Behavior，右侧Structural>Linear>Elastic>Isotropic，指定弹性模量EX、泊松系数PRXY；Structural>Density指定密度。第5步：划分网格

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，保留其他选项，单击Mesh出现Mesh V olumes对话框，其他保持不变单击Pick All，完成网格划分。当内存不足时，取消SmartSize

第6步：进入求解器并指定分析类型和选项

Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis，出现New Analysis对话框，选择Modal，OK。Main Menu>Solution> Analysis Type>Analysis Options，将出现Modal Analysis对话框，选中Subspace 模态提取法，在No. of modes to extract处输入相应的值（一般为5或10），单击OK，出现Subspace Model Analysis对话框，输入Start Freq值，即频率的起始值，其他保持不变（也可输入End Frequency，即输入频率范围；此时扩展模态仅在此范围内取值），单击OK。

第7步：施加边界条件

Main Menu>Solution>Define loads>Apply>Structural>Displacement，出现ApplyU，ROT on KPS对话框，选择在点、线或面上施加位移约束，单击OK会打开约束种类对话框，选择（All DOF，UX，UY，UZ）相应的约束，单击apply(多次选择)或OK即可。

第8步：指定要扩展的模态数

Main Menu>Solution>Load Step Opts>ExpansionPass>Single Expand>Expand Modes，出现Expand Modes对话框，在No. of modes to expand 处输入第6步相应的数字，单击OK即可。

注意：在第6步NMODE No. of modes to expand输入扩展模态数后，第8步可省略。

第9步：进行求解计算

Main Menu>Solution>Solve>Current LS。浏览在/STAT命令对话框中出现的信息，然后使用File>Close 关闭该对话框，单击OK。在出现警告（不一定有）“A check of your model data produced 1 Warning。Should the SOLV command be executed?”时单击Yes，求解过程结束后单击close。

第10步：列出固有频率

Main Menu>General Postproc>Results Summary。

第11步：动画显示模态形状

查看某阶模态的变形，先读入求解结果。执行Main Menu>General Postproc>Read results>first Set，然后执行1.Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape，在弹出对话框中选择“Def+undefe edge”或执行 2.PlotCtrls>Animate>mode shape，出现对话框，左边滚动栏不变，在右边滚动栏选择“Def+undefe edge”，单击OK，可查看动画效果。如果需要看其他阶模态，执行Main Menu>General Postproc>Read results>Next Set，重复执行上述步骤即可。

第12步：结束分析SA VE_DB; Main Menu>Finish

谐响应分析步骤

full（完全法）允许定义各种类型的荷载；预应力选项不可用；

reduced（缩减法）可以考虑预应力；只能施加单元荷载（压力，温度等）

mode superposition(模态叠加法)通过对模态分析得到振型（特征向量）乘以因子并求和来计算出结果的响应，可以包含预应力，可以考虑振型阻尼，不能施加非零位移

模态叠加法

第1步：模态分析，同上。

第2步：谐响应分析

Main Menu>Solution>Analysis Tape>New Analysis命令，选择Harmonic，进行谐响应分析。

Main Menu>Solution>Analysis Tape>Analysis Options，打开Harmonic Analysis设置对话框，设定“Solution method”为Mode Superposition，设定“DOF printout format”为Amplitud+phase，单击OK，在Maximum mode number文本框中输入与模态分析时所求阶数，单击OK。

第3步：定义载荷

Main Menu>Solution>Define loads>Apply>Structural>Force/Moment，选择在点或关键点（一般选关键点）出现对话框，只需选择方向Direction of force/mom以及设定载荷幅值（Real part of force/mom）

第4步：加载选项

Main Menu>Solution>Load Step Opts>Output Ctrls>Solu printout，在Item for printout control中选择Basic quantities ，在Print frequency中选择none，单击OK

Main Menu>Solution>Load Step Opts>Output Ctrls>DB/Results Files，在Item to be controlled中选择All items，在File write frequency中选择Every substep ，单击OK完成设置。

Main Menu>Solution>Load Step Opts>Time/Frequenc>Freq and Substeps，出现的对话框中：设定谐波频率范围Harmonic freq range；设定子步数Number of substeps(50以上)；选择加载方式，一般选用Stepped （Ramped载荷的幅值随各子步逐渐增长，Stepped在频率范围内的所有子步载荷将保持恒定的幅值）第5步：求解

Main Menu>Solution>Solve>Current LS

第6步：查看结果

Main Menu>TimeHist Postpro 即可打开Time-History Variables，选择Open file，打开在模态分析时生产的结果，***.rfrq结果，以及***.db数据文件单击【+】打开Add Time-History Variable，双击Nodal Solution>DOF Solution，选择X（或Y或Z，可多次选择）-component of displacement 单击OK，打开Node for Data，在文本框中输入在约束步骤时选取的点（注意旋转实体查看所选点），单击APPL Y，然后单击【⌒】，在图像窗口就会出现随频率变化的曲线。

Main Menu>Finish