图7基本扇区的定义
2.选择在最低度角侧面上的节点并将它们定义为一个组件。对另一侧面上的节点也可定义为一个组件,也可以不定义。
命令:CM,LOW,NODE CM,HIGH,NODE(可不定义)
GUI:Utility Menu>Select>Comp/Assembly>Create Component 3.选中所有图素。 命令:ALLSEL
GUI:Utility Menu>Select>Everything
4.运行宏CYCGEN。该宏创建第二个扇区,并且垒加在基本扇区上。这两个扇区的节点之间存在一个恒定的偏移量(由参数NTOT指定)。它们都将用于模态分析。宏CYCGEN会把基本扇区中的耦合及约束方程复制到新生成的扇区中去。
命令:CYCGEN EPLOT
GUI:Main Menu>Preprocessor>Cyclic Sector
指定 CYCGEN ,\拷贝载荷和内部耦合与约束方程到第二扇区。如果执行 CYCGEN (不带任何参数),继续下面的第5步。如果执行 CYCGEN ,\,跳过第5步,从第6步继续。
5.继续在PREP7中定义所需要的边界条件。边界条件必须在两个扇区上都定义。建议按节点位置(By Location)而不要按节点号选择节点。如果没有预应力,就不必施加对称边界条件。
6.进入求解器,指定分析类型为模态分析并设置分析选项。只能采用子空间法或分块Lanczos法进行循环对称结构的模态分析。(参见<>中命令MODOPT关于使用分块Lanczos法的选项的说明)。同时,指定要扩展的模态数。
命令:ANTYPE
MODOPT
GUI:Main Menu>Solution>Analysis Type>Modal
Main Menu>Solution>Analysis Options>Block Lanczos 7.运行宏CYCSOL并定义节径范围和扇区角: 命令:CYCSOL,NDMIN,NDMAX,NSECTOR,LOW
GUI:Main Menu>Preprocessor>Loads>Modal Cyclic Sym
该命令对每个节径数 执行一次单独的特征值提取过程,其中:NDMIN和NDMAX是感兴趣的最低和最高节径数。合理的范围是:
·若扇区角NSECTOR为偶数,则可接受的节径数范围是0~NSECTOR/2; ·若扇区角NSECTOR为奇数,则可接受的节径数范围是
。
宏CYCSOL执行分析过程(不须发SOLVE命令),并计算固有频率和振型(若要求计算了)。结果文件(Jobname.RST)将包含有多个载荷步(load steps),每个载荷步对应一个节径数值,第一个载荷步对应节径数NDMIN,第二个对应NDMIN+1,依次类推。最后一个载荷步对应节径数NDMAX。在每一个载荷步内,子步(substeps)对应属于当前节径数的模态。例如NDMIN=0,NDMAX=1并且要求扩展2阶模态,则结果文件会有如下内容:
Load Step 1 1 2 2 Substep 1 2 1 2 结果项 节径 0的第1阶模态 节径 0的第2阶模态 节径 1的第1阶模态 节径1的第2阶模态 8.进入通用后处理器,扩展模型以供显示。必须指定希望扩展出的扇区数。
命令:EXPAND
GUI:Main Menu>General PostProcessor>Modal Cyclic Sym
注意 - 命令/EXPAND 也可用于得到整个模型的模态分析结果。参见<> 中关于/EXPAND 命令的更详细信息及其局限性。执行/EXPAND 命令的菜单途径是Utility Menu>Plot Cntrls>Style>Symmetry Expansion 。
§1.12.4有预应力循环对称结构模态分析
有预应力循环对称结构模态分析的分析过程如图8所示。
除了要求先做一次静力学分析来计算基本扇区的预应力外,有预应力模态循环和无应力情形的分析步骤基本上一样。因此第1~4步及第7、8步在两种情形中是一致的。第5和第6步的说明如下。
5.进入求解器,定义引起预应力的静载荷和边界条件。用PSTRES命令使分析包含预应力计算,然后求解[SOLVE]得到静力学解。
6.重新进入求解器,指定分析类型为模态分析,并设置分析选项。一定要用PSTRES命令使分析过程包含预应力效果。
注意 - 在得到静力学解后必须删除对称性边界条件。
图8循环对称结构模态分析(预应力)分析过程
§1. 13 模态分析实例
§1.13.1飞机机翼模态分析实例
§1.13.1.1 问题描述
该实例对一个飞机模型的机翼进行模态分析,以确定机翼的模态频率和振型。机翼沿长度方向轮廓一致,横截面由直线和样条曲线定义(如图9所示)。机翼的一端固定在机体上,另一端为自由端。机翼由低密度聚乙烯制成,相关参数如下:
杨氏模量=38×103 psi泊松比=0.3密度=1.033e-3 slugs/in3
图9模型飞机机翼简图
§1.13.1.2 GUI方式分析过程
第1 步:指定分析标题并设置分析范畴
1.选取菜单途径Utility Menu>File>Change Title
2.输入文字“Modal analysis of a model airplane wing”,然后单击OK。
3.选取菜单途径Main Menu>Preference 4.单击Structure选项使之为ON,单击OK。 第2 步:定义单元类型
1.选取菜单途径Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete。
2.Element Types对话框将出现。
3.单击Add。Library of Element Types对话框将出现。 4.在左边的滚动框中单击“Structural Solid”。 5.在右边的滚动框中单击“Quad 4node 42”。 6.单击Apply。
7.在右边的滚动框中单击“Brick 8node 45”。 8.单击OK。
9.单击Element Types对话框中的Close按钮。 第3 步:指定材料性能