1、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
2、,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,Main Menu-solution-Solve-Current LS。注意:扩展模态可以如前述办法单独进行,也可以在施加载荷和求解阶段同时进行。本例即采用了后面的方法(4).查看结果模态分析的结果包括结构的频率、振型、相对应力和力等所有图片大小可以自己调节实例1.在开始菜单中启动Mechanical
3、APDL Product launcher,如图1所示其中Working Directory 代表你的工作路径,也就是所有ansys的生成文件都存在这个文件加下。而job Name 就代表你所做实例的名字,实例中我们将目录设为F盘,工作名设为model2.最后点击run运行进入ansys界面。如图2所示。图22.定义单元类型拾取菜单Main M-Preprocessor-Element Type-Add/Edit/Delete,如图3所示。然后单击,图3然后单击add按钮。如图4所示,单击ok ,选择solid5单元,这样就完成了对单元的选择。然后再单击图3中的close按钮。图43.定义材料
4、属性拾取菜单Main Menu-Preprocessor-Material Props-Material Models.弹出对话框,如图5所示。定义相对介电常数。在右侧列表中依次双击electromagnetic, relative permittivityorthotropic.输入相关参数。图5在右侧再点击Density,如图6所示。定义材料的密度。密度为7500,单击ok。图6在右侧在依次点击“Piezoelectrics”“Piezoelectric matrix”定义压电应力矩阵,如图7所示。输入相关参数。单击ok。图7StructuralLinearElasticAnisotrop
5、ic如图8所示,定义各向异性弹性矩阵设置,输入参数,单击ok。图8点击Material-Exit完成对材料的定义。4.建模选取菜单Parameters-Scalar Parameters 在selection中输入L=10E-3然后点击accept,再输入h=20e-3,点击accept,按照相同的步骤输入,w=10e-3,a3=1000.如图9所示。图9点击close。拾取菜单Main Menu - Preprocessor Modeling-Create- Keypoints-In Active CS弹出对话框,如图10所示,输入1,创建关键点1,坐标为0,0,0.点击apply。图10再
6、输入如图11所示图11点击apply。输入图12所示。图12图13建立四个关键点。复制关键点选取modeling-copy-keypoints 弹出选框,如图14所示。点击pickall弹出图15所示的选框,输入参数,单击ok。复制一份,向z轴偏移距离为H。图14 图15改变视角选取plotctrls-pan zoom rotate-iso 然后点击close是原始坐标系不显示选取plotctrls-windows controls-windows options 如图16所示选取no shown 点击ok。图16创建直线Main Menu - Preprocessor Modeling-Cr
7、eate- line-line-straight line选取点1和5,点击ok。划分直线网格,分为4份。Main Menu Preprocessor-meshing-sizetrls-manual size-line-all lines,如图17所示,点击ok。图17通过关键点创建面,Main Menu - Preprocessor Modeling-Create- areas-arbitrary-through kps 弹出选框,选取点1,2,3,4。通过面拉伸体,Main Menu - Preprocessor Modeling-operate-extrude-areas-along l
8、ines 弹出选框,选取刚才那个形成的面,单击ok,然后再选取前面我们建立的线,点击ok,形成的体如图18所示。图185.网格划分显示线号 plotctrls-numbering line numbers前打钩。点击ok。图19所示图19显示线 plot-lines选取meshing-mesh tool 如图20所示。选取line后边的set 弹出选框,选取线11.和13,单击ok,弹出如21所示,输入2,单击ok。划分为两部分。图20 图21选取 hex ,mapped,点击mesh tool 中的mesh弹出选框,选取体,单击ok。如图22所示。图226.施加约束选取节点 select-e
9、ntities 弹出如图23所示的对话框,点击ok。图23拾取菜单Main Menu-Solution-Define Loads-Apply-Structural-Displacement-symmetry b.c-on nodes 弹出图24选框,单击ok。图24同理约束y轴,将图24中改为y轴,单击ok。7.分析类型拾取菜单Main Menu-Solution-Analysis Type-New Analysis。弹出对话框,选择Type of Analysis为Modal,单击OK按钮。 8.指定分析选项拾取菜单Main Menu-Solution-Analysis Type-Analy
10、sis Options。弹出对话框,在No. of modes to extract文本框中输入10.扩展模态数为10如图25所示,单击ok。图25频率围50000到150000,图26所示,单击ok。图26约束z=0和z=h的面的节点电压为0.选取节点 select-entities 弹出如图27所示的对话框,点击ok。图27 图29拾取菜单Main Menu-Solution-Define Loads-Apply-electric-boundary-voltage-on node如图28所示,单击ok。图28同理定义z=h,电压为0.如图29.所示施加约束时,先选取该面上的节点,然后直接施
11、加就是该面的约束。在每一步施加约束时,我们都先选择该面上的节点后再施加。图23,27,29都是选择相应面上的节点。然后是假载荷,不然施加的是全部节点。9.求解拾取菜单Main Menu-Solution-Solve-Current LS。单击“Solve Current Load Step”对话框的“OK”按钮。出现“Solution is done!”提示时,求解结束,即可查看结果了。10列表固有频率拾取菜单Main Me-General Postproc-Results Summary。弹出窗口,列表中显示了模型的前10率,可以看出结果虽然存在一定的误差,但与解析解是基本符合的。查看完毕后
12、,关闭该窗口。11. 拾取菜单Main Menu-General Postproc-Read Results-First Set12.用动画观察模型的一阶模态拾取菜单Utility Menu-PlotCtrls-Animate-Mode Shape。弹出对话框,单击“OK”按钮。观察完毕,单击“Animation Controller”对话框的close按钮13.观察其余各阶模态拾取菜单Main Menu-General Postproc-Read Results-Next Set.依次将其余各阶模态的结果读入,然后重复步骤1观察完模型的各阶模态后,请读者自行分析频率结果产生误差的原因,并改进以上分析过程。图30图30为各阶自振频率图31图31为1阶振型总结,再施加约束时,仅仅是几个面,如果忽略图23,27,29这几个过程,那结果可想而知。如果出错,仔细检查,你添加的边界约束是否正确,重复修改,结果就是这个。我只是把别人的例子详细的做了一遍。比较适合初学者。
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