[转载]ANSYS大变形预应力模态分析

Catsayer

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

转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_e23f4d720102waid.html