ANSYS有限元分析教程：应力与模态计算

"这篇文档是关于使用ANSYS软件进行有限元分析的一个教程，特别是针对Office 2010办公应用的存储应力计算数据和模态分析。教程详细介绍了如何在ANSYS环境中设置模型约束，计算预应力引起的应力状态，存储应力计算数据，以及进行模态分析计算，并存储模态计算数据。" 在有限元分析中，首先进行模型的约束设定是非常关键的步骤。在本教程中，用户通过ANSYS Main Menu的Solution → Define Loads → Apply → Structural → Displacement On Nodes菜单路径，对所有节点施加全约束，即Lab2: All DOF，确保模型在分析过程中不会发生位移。 接着，为了计算预应力导致的应力状态，用户需要定义分析类型为静态分析（Static），并在Sol'n controls的基本标签下选择Calculate prestress effects。然后通过Solution → Solve → Current LS来运行求解器，以获得预应力状态的应力结果。 存储应力计算数据时，用户通过General Postproc → Element Table → Define Table → Add…，指定结果数据项为STRS，并按序列号选取LS，然后设置存储参数，如STRSS，获取特定元素（如元素13）的数据。同时，存储反应力数据，例如FX力分量，以便后续分析。 模态分析计算用于确定结构的自然频率和振型。用户需重新定义分析类型为Modal，提取一定数量的模式，如3个，并决定是否展开这些模式。在删除约束时，去除2至13节点上的UX和UY约束，以允许这些节点在模态分析中自由振动。最后，通过Solve → Current LS执行求解。 存储模态计算数据时，使用Parameters → Get Scalar Data获取不同模态的频率（FREQ1, FREQ2, FREQ3）。这样可以了解结构的动态特性，例如前三阶模态的频率。 这个教程适合对有限元分析有一定基础的用户，尤其是对ANSYS软件的操作感兴趣的工程师和技术人员。它涵盖了有限元分析的基础概念，如基本变量、基本方程和求解原理，以及如何在实际问题中应用这些概念，如静力结构分析、结构振动分析等。此外，教程还提供了MATLAB程序和ANSYS算例，方便学习者实践操作和深入理解。