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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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