预应力吉他弦谐响应分析：彩色云图展示

"这篇文档详细介绍了如何在ANSYS软件中进行彩色云图显示结果的设置，特别是针对有预应力作用结构的谐响应分析。通过一个具体的吉他弦例子，阐述了预应力谐响应分析的重要性和步骤。文档以一个预应力的吉他弦为例，该弦在施加拉力F1后调至C音阶的E音符，然后在四分之一长度处受到F2的弹击。目标是计算一阶固有频率并研究谐响应条件。" 在ANSYS中进行谐响应分析，特别是针对有预应力结构的情况，是一项复杂但重要的任务，因为结构的预应力状态会影响其动态响应。谐响应分析用于计算线性结构在周期性载荷下的稳态响应，比如小提琴的弦在振动时的响应。这个实例选择了有预应力的谐响应分析，因为它涵盖了普通谐响应分析的全部流程，同时考虑了预应力的影响。 分析过程中，首先需要进行静力学分析以计算预应力，然后根据得到的结果进行谐响应分析。在本例中，分析方法有两种：缩减法和模态叠加法。缩减法要求先进行静力学分析，而模态叠加法则需要进行有预应力的模态分析。为了分析吉他弦的谐响应，用户需在彩色云图显示项目中选择适当的参数，如DOF solution (位移) 和 Translation USUM (总平动值)，以观察变形前后的形状对比。 在13章的实例中，吉他弦的几何尺寸、材料属性、载荷条件都已给出。材料是钢，具有特定的杨氏模量、泊松比和密度。载荷包括上拉力F1和弹击力F2，频率范围从0到2000Hz，间隔250Hz，目的是寻找与固有频率对应的响应。通过POST26后处理器，可以绘制出位移响应与频率的关系曲线，以判断何时会产生谐响应，即弹击力的频率等于弦的奇数阶固有频率。 在建立模型的过程中，文档强调了可以直接通过生成节点和单元的方式来构建有限元模型，而不是先创建几何模型再进行网格划分，这种方法在处理简单模型时特别有效。用户需了解这种建模方法及其适用场景。 该文档提供了详细的步骤指导，不仅展示了如何在ANSYS中设置和显示彩色云图，还深入解释了有预应力结构的谐响应分析过程，对于理解这类分析的理论和技术有着极大的帮助。