ANSYS模态分析教程：桥梁与卫星振动模态分析

本资源主要涉及使用ANSYS软件进行几何模型的创建以及振动分析的知识，具体包括设置模型显示、定义材料属性、选择单元类型、定义实常数、生成几何形状以及进行振动模态分析。 在ANSYS软件中，生成几何模型是有限元分析的第一步。在【生成几何模型-实用非参数统计第三版】中，提到了以下步骤： 1. 不显示日期和时间的设置，这是为了使工作界面更加简洁，集中于模型的构建和分析。 2. 定义材料参数，例如设置材料为线性弹性，弹性模量为7e10，泊松比为0.288，密度为2700。这些参数直接影响模型的力学行为。 3. 选择单元类型，包括Solid 4node Quad 42 (四边形单元)，Solid 8node Brick 45 (八节点砖形单元) 和Shell 4node Elastic 63 (四节点壳单元)，不同的单元类型适应不同的几何形状和分析需求。 4. 定义实常数，如设置Shell63类型的单元厚度，这对于模拟薄壁结构的变形至关重要。 5. 通过一系列几何操作（生成六边形、旋转工作平面、创建矩形、转换坐标系、复制和面搭接）来构建模型，这些步骤展示了如何在ANSYS中创建复杂的三维几何形状。 6. 面搭接操作用于合并或重叠多个几何区域，确保模型的一致性和连续性。 接下来，资源提到了在《有限元分析》课程中关于振动分析的学习要点，特别是在ANSYS中的应用实例，包括桥梁结构、卫星结构和大型模锻液压机机架的振动模态分析。振动模态分析用于确定结构的自然频率和振动模式，这对于评估结构的动态响应和稳定性至关重要。 在进行振动分析时，需要： 1. 设置分析类型为模态分析，通过命令`ANTYPE,2`指定。 2. 选择分块Lanczos法提取模态，可以高效计算出前几阶模态。 3. 求解后，通过命令`SET,LIST`列出固有频率，并使用`ANMODE`显示对应的振型，以便直观理解结构的动态特性。 这些步骤展示了如何在ANSYS GUI中进行振动模态分析的完整流程，对于理解有限元分析中的动态问题和实际工程应用具有指导意义。通过这样的分析，工程师可以预测结构在振动载荷下的行为，从而进行设计优化或采取措施防止共振等问题。