ANSYS分析：预应力结构谐响应——吉他的静力与模态

"该资源主要涉及ANSYS软件在进行有预应力作用结构的谐响应分析中的应用，特别是针对预应力吉他弦的模型建立和分析。文章以一个具体的实例——预应力吉他弦的谐响应分析为例，详细介绍了如何在ANSYS环境中设定分析类型、施加载荷和边界条件，以及进行静力分析和模态分析的步骤。" 在ANSYS软件中，进行谐响应分析是为了确定线性结构在受到周期性载荷时的稳态响应。对于预应力结构，如小提琴的弦或案例中的吉他弦，分析过程更为复杂，因为它需要考虑结构在静力作用下的初始状态，即预应力。谐响应分析可以使用缩减法或模态叠加法，但预应力的计算是必不可少的步骤。 在预应力谐响应分析的实例中，首先进行了静力分析，以计算吉他弦在上拉力F1作用下的应力状态，这一操作通过保存已完成的操作（如图13.21所示）和设置静力分析选项（如图13.22所示）来实现。接着，使用New Analysis菜单启动新的分析，选择Static选项，来定义分析类型为静态分析，以计算预应力。 之后，进行谐响应分析，它涉及到结构的固有频率计算。在本例中，目标是找到一阶固有频率f1，并检查当弹击力F2的频率与弦的奇数阶固有频率一致时的谐响应情况。为了实现这一点，载荷F2在弦的四分之一长度处施加，而弹击力的频率范围从0到2000Hz，以250Hz的间隔求解所有解。 模型建立部分，文章说明了如何在ANSYS中直接通过生成节点和单元来创建有限元模型，而不需先构建几何模型。模型的参数包括弦的几何尺寸（长度l、半径c和直径d）、材料属性（杨氏模量、泊松比和密度），以及施加的载荷（F1和F2）。在POST26后处理器中，将展示位移响应与频率的关系曲线，以直观地理解谐响应的行为。 总结来说，该资源提供了使用ANSYS进行有预应力结构谐响应分析的详细教程，特别是对预应力吉他的模型建立和分析，这有助于理解和掌握在工程实际中处理类似问题的方法。