均匀直杆的子空间法模态分析 1.模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型)，即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时，也可以作为其它动力学分析问题的起点，例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析，其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS 的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析，后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS 提供的模态提取方法有:子空间法(subspace)、分块法(block lancets),缩减法(reduced/householder)、动态提取法(power dynamics)、非对称法(unsymmetric),阻尼法(damped), QR 阻尼法(QR damped)等，大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。 ANSYS 的模态分析是线形分析，任何非线性特性，例如塑性、接触单元等，即使被定义了也将被忽略。 2.模态分析操作过程 一个典型的模态分析过程主要包括建模、模态求解、扩展模态以及观察结果四个步骤。 (1).建模 模态分析的建模过程与其他分析类型的建模过程是类似的，主要包括定义单元类型、 单元实常 数、材 料 性质 、建立几 何模型以及划 分有限 元网 格 等基 本 步骤。 (2).施 加载荷和求解 包括指 定分析类型、指 定分析选 项 、施 加约 束 、设置 载荷选 项 ，并 进行固有频率的求解等。 指 定分析类型，Main Menu- Solution-Analysis Type-New Analysis,选 择 Modal。 指 定分析选 项 ，Main Menu-Solution-Analysis Type-Analysis Options，选 择 MODOPT(模态提取方法〕，设置 模态提取数量 MXPAND. 定义主自 由 度 ，仅 缩减法使用。 施 加约 束 ，Main Menu-Solution-Define Loads-Apply-Structural-Displacement。 求解，Main Menu-Solution-Solve-Current LS。 (3).扩展模态 如果要在 POSTI 中观察结果，必须 先 扩展模态，即将振型写 入 结果文 件。过程包括 重新 进入 求解器、激 话 扩展处 理 及其选 项 、指 定载荷步选 项 、扩展处 理 等。 激 活 扩展处 理 及其选 项 ，Main Menu-Solution-Load Step Opts-Expansionpass-Single Expand-Expand modes。 指 定载荷步选 项 。 扩展处 理 ，Mai...
