Question

ANSYS 模态分析中如何提取指定方向的模态

Answer 1

问题：：一个圆形梁结构，一端固定，另一端自由。在进行模态分析时，分析出来的结果包括绕轴向（假设为X轴）的扭转振动、另两个方向的弯曲振动，沿轴向的纵向振动，有没有办法从所有频率中提取出某个特定方向的振动频率，如只提取绕 Y 轴的弯曲振动频率？回答：在求解模态的过程中，接近求解结束时，求解器会输出各个模态在 6 个自由度方向的参与因子、有效质量等数据，可以用来判断不同固有频率的主要振动方向，就可以满足你的要求了。 如下是我做的一个试验模型，各固有频率在 X 方向的相应数据，其中： 第 4 列 - 参与因子 partic.factor、 第 5 列 - RATIO 比率 倒数第 2 列 - EFFECTIVE MASS 有效质量 都可以用来判断该自由度方向的主要振动频率。其中数值较大的频率即为 x 方向的主要振动频率： ***** PARTICIPATION FACTOR CALCULATION ***** X DIRECTION - X 方向参与因子计算CUMULATIVEMODE FREQUENCY PERIOD PARTIC.FACTOR RATIO EFFECTIVE MASS MASSFRACTION1 0.222317E-02 449.81 0.39705E-07 0.000000 0.157649E-14 0.628139E-23 2 0.331743E-02 301.44 14588. 1.000000 0.212818E+09 0.847957 3 0.332245E-02 300.98 0.86343E-06 0.000000 0.745503E-12 0.847957 4 0.413432E-02 241.88 0.11602E-08 0.000000 0.134596E-17 0.847957 5 0.451291E-02 221.59 6143.4 0.421117 0.377411E+08 0.998334 6 0.544085E-02 183.79 0.50899E-09 0.000000 0.259072E-18 0.998334 7 0.982385E-02 101.79 -0.48139E-08 0.000000 0.231739E-16 0.998334 8 0.109711E-01 91.148 -0.11082E-09 0.000000 0.122817E-19 0.998334 9 0.146079E-01 68.456 -542.28 0.037172 294063. 0.999505 10 0.152870E-01 65.415 -0.93445E-09 0.000000 0.873195E-18 0.999505 11 0.153817E-01 65.012 0.48326E-09 0.000000 0.233540E-18 0.999505 12 0.194497E-01 51.415 352.40 0.024156 124187. 1.00000 13 0.203595E-01 49.117 0.83660E-07 0.000000 0.699905E-14 1.00000 14 0.216013E-01 46.293 -0.29377E-06 0.000000 0.863011E-13 1.00000 15 0.221281E-01 45.191 0.10871E-05 0.000000 0.118169E-11 1.00000 SUM OF EFFECTIVE MASSES= 0.250978E+09 例如，使用其中的有效质量 (EFFECTIVE MASS) 来判断 X 方向的主要振动模态，即几个有效质量较大的模态，在此为频率 2，5，9，12。 用参与因子或比率判断也得到同样结果。 同样可以找到在另外 5 个自由度方向的主要振动频率。 为了保存这些数据，可以在求解前执行命令： /output, file_name, ext_name 把中间结果存放到一个文件中，以便求解结束后查看各固有频率的参与因子、有效质量等。