Radioss 有预应力的模态分析

Radioss 有预应力的模态分析

在ANSYS14.5与HyperMesh12.0联合仿真有限元分析中，介绍了有预应力的模态分析实例。如下图所示：

图1 有预应力的钢丝

钢丝半径r=0.125mm，

钢丝的材料特性：EX=2.1e5，u=0.3，dens=7.84e-9。 有限元建模内容简单，不赘述了。

一、ANSYS中的关键步骤：

边界条件：

（1）约束钢丝左端节点的UX、UY、UZ、ROTX、ROTY自由度，模拟左端铰支，并将约束载荷放置于constraints1载荷集中。

（2）约束钢丝右端节点的UY、UZ、ROTX、ROTY自由度，并将约束载荷放置于constraints2载荷集中。右端节点需要施加预紧拉力F1，故需要放开UX自由度。

（3）约束其余所有节点的UZ、ROTX、ROTY自由度，并将约束载荷放置于constraints3载荷集中。

（4）在钢丝右端节点施加拉力F1=30N，方向为X正向，并将载荷放置于force_x载荷集中。 创建静力分析载荷步：

在ANSYS页面中，利用load steps面板创建载荷步step1，包含constraints1、constraints2、constraints3和force_x

导出.cbd文件，导入ANSYS中进行静力学分析。

模态分析：

ANSYS中完成静力分析之后，必须借助ANSYS界面才能完成后续的模态分析。 修改边界条件及载荷。在HyperMesh中，已经约束钢丝右端节点的UY、UZ、ROTX、ROTY自由度。为模拟右端铰支，利用ANSYS添加该节点的UX自由度约束，并删除作用于该节点的拉力F1。

然后进行模态工况的定义，求解。

二、Raidoss中的关键步骤：

有限元建模部分很简单，不赘述。 边界条件的设置：

（1）利用load collects 创建载荷集constraints1、constraints2、force_x和eigrl。

（2）约束钢丝左端节点的UX、UY、UZ、ROTX、ROTY自由度，约束钢丝右端节点的UY、UZ、ROTX、ROTY自由度，并将约束载荷放置于constraints1载荷集中。

（3）约束钢丝左端节点和右端节点的UX、UY、UZ、ROTX、ROTY自由度，并将约束载荷放置于constraints2载荷集中。

（4）Analysis → loadsteps 创建一个静力学工况，name=fx，type选择linear static。SPC=选择constraints1。LOAD=选择force_x。

（5）然后再创建一个包含预应力的模态分析工况。name=mode，type选择normal modes，SPC=选择constraints2，METHOD(STRUCT)=选择eigrl，STATSUB(PRELOAD)=选择fx。

（6）然后进行求解。 （7）结果后处理

计算结果和ANSYS的一致。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/35hr.html