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[结构分析] [转载]ANSYS大变形预应力模态分析

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发表于 2016-3-24 14:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

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一、原理
  大变形预应力模态分析用于计算高度变形后结构的固有频率和振型,即在荷载作用下,结构的变形非常大(考虑几何非线性影响),需要考虑结构变形及其应力对固有频率和振型的影响。此时的模态分析与预应力模态分析过程基本相同,但特征值的求解用PSOLVE命令而不是SOLVE。
二、分析步骤
1、建模
同常规建模
2、静力分析
/SOL
antype,static  !定义静力分析
NLGEOM,ON     !打开大变形效应
PSTRES,ON     !打开预应力效应(某些情况下使用SSTIF,ON可帮助收敛)
EMATWRITE,YES  !写出EMAT文件,这是PSOLVE求解所必须的文件
.......
SOLVE
FINISH
3、模态分析
/SOL
antype,modal  !定义模态分析
UPCOORD,1,ON  !修正坐标以得到正确的应力,同时将位移清零
  !!!!Modifies the coordinates of the active set of nodes, based on the current displacements.
PSTRES,ON     !打开预应力效应(某些情况下使用SSTIF,ON可帮助收敛)
MODOPT.....
MXPAND.....
PSOLVE,EIGxxxx   !求解特征值(频率)和特征向量(振型)等。
                 !!!可采用与MODOPT命令相匹配的EIGLANB,EIGFULL,EIGUNSYM,EIGDAMP等。
FINISH
4、模态扩展
/SOL
EXPASS,ON  !指定模态扩展
PSOLVE,EIGEXP    !特征向量扩展(振型)
FINISH
三、算例
   以前面已分析的悬臂梁为例,在恳臂端作用一6000kN的轴向压力和1000kN的竖向力,对该结构进行大变形预应力模态分析。从分析结果可知,一般模态分析、预应力模态分析、大变形预应力模态分析的一阶频率为分别为6.982HZ、1.967HZ、4.774HZ,可见存在较大的差别。
!1、建模,施加边界条件与荷载
finish
/clear
/PREP7
et,1,beam3  
mp,ex,1,2.1e11
mp,prxy,1,0.3  
mp,dens ,1,7800
R,1,0.06,0.00045,0.3, , , ,
k,1
k,2,6  
l,1,2  
lesize,all,,,20
lmesh,all   
dk,1,all
fk,2,fy,-1e6
fk,2,fx,-6e6
FINISH
!2、大变形静力分析
/SOL
antype,0
NLGEOM,ON     !打开大变形效应
PSTRES,ON     !打开预应力效应(某些情况下使用SSTIF,ON可帮助收敛)
EMATWRITE,YES  !写出EMAT文件,这是PSOLVE求解所必须的文件
NSUBST,20     !设置荷载步
OUTRES,ALL,ALL   !设置结果输出频度
SOLVE
FINISH
!3、模态分析
/SOL
antype,modal  !定义模态分析
UPCOORD,1,ON  !修正坐标以得到正确的应力,同时将位移清零
PSTRES,ON     !打开预应力效应(某些情况下使用SSTIF,ON可帮助收敛)
modopt,lanb,3
mxpand ,3   
PSOLVE,EIGLANB  !用分块兰索斯法求解特征值(频率)和特征向量(振型)。
FINISH
!4、模态扩展
/SOL
EXPASS,ON  !指定模态扩展
PSOLVE,EIGEXP    !特征向量扩展(振型)
!后处理查看结果
/post1
set,list


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