轴向加载梁的横向振动模态分析

weixin

问题描述
一个长宽高和单位长度重量如下表所示的杆，它的两端铰接并且一端承受一个压力。确定在这些条件下的应力和轴向位移，确定杆横向振动的前三阶固有频率。

图1 问题草图

图2 有限元模型简图

表1 模型相关尺寸

问题分析：选择了足够的元素，从而可以使用相同的模型来充分描述动态分析。在模态分析中，采用静力分析中计算的应力状态开启了预应力效应。由于分布式质量系统的模态频率分析的解精度取决于选取的主自由度 (MDOF) 的个数，因此选取了12个均匀间隔的侧向MDOF。

表1 计算结果

命令流：

/PREP7

ET,1,BEAM4

R,1,4,4/3,4/3,2,2, ,

RMORE, , , , , , ,

MPTEMP,1,0

MPDATA,EX,1,,30e6  

MPDATA,PRXY,1,,0.3

MPTEMP,1,0

MPDATA,DENS,1,,0.000727973

N,1,,,,,,,

N,14,80,,,,,,  

FILL,1,14,12, , ,1,1,1,

FLST,2,2,1

FITEM,2,1  

FITEM,2,2  

E,P51X

FLST,4,1,2,ORDE,1  

FITEM,4,1  

EGEN,13,1,P51X, , , , ,, , ,1, , ,

FLST,2,1,1,ORDE,1  

FITEM,2,1  

/GO

D,P51X, , , , ,,UX,UY,UZ, , ,

FLST,2,1,1,ORDE,1  

FITEM,2,14

/GO

D,P51X, , , , ,,UY,ROTX,ROTY, , ,

FLST,2,1,1,ORDE,1  

FITEM,2,14

/GO

F,P51X,FX,-40000

FLST,2,12,1,ORDE,2

FITEM,2,2  

FITEM,2,-13

M,P51X,UY, , ,

FINISH

/SOL

/STATUS,SOLU

SOLVE  

FINISH

/POST1

NSEL,S, , ,      14

/EFACET,1  

PLNSOL, U,X, 0,1.0

AVPRIN,0, ,

ETABLE,SDIR-I,LS, 1

PLLS,SDIR-I,SDIR-I,1,0

FINISH

/SOL

ANTYPE,2

MSAVE,0

MODOPT,REDUC,3

EQSLV,FRONT

MXPAND,3, , ,0

LUMPM,0

PSTRES,1

MODOPT,REDUC,3,0,0,0,OFF

/STATUS,SOLU

SOLVE  

FINISH

/POST1

SET,LIST

FINISH

! /EXIT,NOSAV

来源：好学ANSYS微信公众号（ID：ansys-good），作者：穆鹏宇。