ansys 计算梁单元模态与理论值不符

玉林

我想用ansys计算两端梁单元的模态，可是得出的结果却大吃一惊，频率与理论值相差甚远，并且有一阶振型就是错的。
下面是我的命令流：
/PREP7  
!*  
ET,1,BEAM188
!*  
SECTYPE,   1, BEAM, RECT, , 0   !矩形截面
SECOFFSET, CENT
SECDATA,0.5,0.5,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0   
!*  
!*  
!*  
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,EX,1,,2.1e11
MPDATA,PRXY,1,,0.3  
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,DENS,1,,7900

TYPE,   1   
MAT,       1
REAL,   
ESYS,       0   
SECNUM,   1
k,1,0,0
k,2,10,0
l,1,2   
esize,.01
lmesh,1
eplot   
FINISH  
/SOL
OUTPR,BASIC,1   
!*  
ANTYPE,2
!*  
!*  
MODOPT,LANB,10  
EQSLV,SPAR  
MXPAND,10, , ,0
LUMPM,0
PSTRES,0
!*  
MODOPT,LANB,10,0,0, ,on
!*  
!*  
d,1,all,
d,2,all
solve   
FINISH  

计算得出的频率为：26.055,26.055,70.311，70.311,134.16，134.16,147.90,241.78,214.78.
根据郑兆昌《机械振动》给出的理论结果，频率应该为35.1995   58.4401   81.8296  105.2041  128.5861。
并且ansys 第7阶的振型明显错误：

caesar112

我也计算过这方面的问题。文献上这样的例子也不少。但都是采用beam4梁单元做的。现在我用ansys14没有beam4单元，用beam188前两阶频率还凑合，从第三阶就偏离的厉害。有篇外国的文献使用beam188做的，也不可避免的出现了偏离，对此作者的解释是beam4是欧拉—伯努利梁，而beam188是铁木辛科梁，所以又偏离。教科书上的解析解也是按无剪切应力的欧拉梁导出的，所以频率不符。
    作者没有提出在高版本没有beam4单元的ansys中如何采用铁木辛科梁解决此问题，本人也在疑惑当中。希望能有高手指点一下！

玉林

caesar112 发表于 2012-10-25 16:10

                               
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我也计算过这方面的问题。文献上这样的例子也不少。但都是采用beam4梁单元做的。现在我用ansys14没有beam4单 ...

我认为也是欧拉梁和铁木辛哥梁的区别，如果果真是这样的话，可以设置不考虑剪应力，这样就能按照欧拉梁来计算了。

非常老妖怪

可以试试！其他方法。。。

dujunmin

同意沙发的观点，若计算没有错误的话，应当是选择188单元的问题。
但是你的梁长1，截面0.5*0.5，这已经不是梁了呀！错了吧！

玉林

dujunmin 发表于 2012-11-5 13:14

                               
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同意沙发的观点，若计算没有错误的话，应当是选择188单元的问题。
但是你的梁长1，截面0.5*0.5，这已经不是 ...

我设定的梁长是10，截面是0.5*0.5，（k,1,0,0  k,2,10,0 ），长细比为20。不过如果我把截面改为0.05*0.05，得出的结果就比较好了。ansys 计算为2.6494 7.3016 14.310 23.646 35.307，《机械振动》上的理论计算为2.6498    7.3041   14.3207   23.6706   35.3617。

dujunmin

玉林 发表于 2012-11-6 09:06

                               
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我设定的梁长是10，截面是0.5*0.5，（k,1,0,0  k,2,10,0 ），长细比为20。不过如果我把截面改为0.05*0.05 ...

抱歉，我看错了。你的计算已经说明了仿真计算和理论计算产生差异的原因。

dcdbzd

交大土木

可以用其他软件验证，如MIDAS