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在ANSYS Workbench中进行带预应力模态分析的基本流程

2020年10月16日 CAE 阅读 3,042 views 次

结构中的应力可能会使结构的刚度发生变化,一个典型的例子就是琴弦,张紧的琴弦比松弛的琴弦发出的声音要尖锐,这是因为张紧的琴弦刚度更大,从而导致
自振频率更高的缘故。
预应力模态分析就是用于分析含预应力结构的自振频率和振型,预应力模态分析和常规模态分析类似,但需要考虑载荷产生的应力对结构刚度的彰响。前文《在ANSYS Workbench中进行模态分析的基本流程》介绍了模态分析的基本方法,下面将介绍在ANSYS Workbench中进行带预应力模态分析的方法,所使用模型仍为上文的模型。

进行带预应力的模态分析需要先进行静力学分析,在静力学分析的基础上再进行模态分析。在ANSYS Workbench中创建两个项目Static Structural和Modal,将它们的材料、模型和网格相关联,并将静力学分析的Solution结果作为模态分析Setup的输入。也可以直接在Custom Systems中双击Pre-Stress Modal,系统将自动创建这两个工程项目并自动进行关联。

在静力学分析中完成常规静力学分析,如下图所示,将圆管一端固定,另一端施加5000N的拉力,进行静力学分析。

静力学分析完成后进入Modal模块进行模态分析,此时可以看到模态分析中有Pre-Stress(Static Structural)的选项,说明在进行带预应力的模态分析,点击此选项可以在下面进行带预应力模态分析的相关设置。模态分析部分的设置和普通模态分析相同,本例仍然求解前10阶固有频率。

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