[Ansys Workbench] 平面对称斜拉桥的模态分析

article/2025/10/10 6:01:24

1. 题目

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2. 预处理

使用静态结构和模态分析两个模块

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2.1 定义材料

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2.2 定义几何结构

使用 DesignModeler

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不知道 DM 中怎么使用对称轴画图……我就用了笨方法画了
一个主梁

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使用 Concept - Lines From Sketches 从草图生成线

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得到的线在结构树中如图所示

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选择草图中所有的线，应用为线的几何结构

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对这个 Line 右键生成，会看到生成了一个线体

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这就是梁的线体的做法

为了实现题目中梁和塔的不相交，还是把梁的中点取消掉比较直观

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为了新建一个草图……我找不到 DM 中哪里有新建草图的功能
于是我只能用新建平面来代替
先点击 XYPlane 然后再 Create - New Plane

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新建了之后选择这个新平面

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画出一条竖直的线作为塔

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同理创建线体
可以发现现在只有一个线体，这个线体包含了两个由草图创建出来的线

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为了分配两个不同的截面，必须要让这两个线分别为不同的线体

点击线

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更改这个线的属性 Operation 为 Add Frozen，更新，得到两个独立的线体

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好吧，之后再新建斜拉桥的斜索就选不到别的草图的点了
我觉得这样做是错的

好吧，之后知道了，是可以选到别的草图的点的
使用 Concept - Lines From Points

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如果选择不到某个点，那么就在结构树中点击那个点所在的草图

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连点成线，画出斜索

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得到的结构树为

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之后我有个线体写错了……但是删不掉
然后看到了一个 Suppress，好吧，这或许是 Delete 的替代方案

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使用 Concept - Cross Section 创建截面

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为线体分配截面

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3. 分析模态

由于没有载荷，所以静态结构模块求解不出来
只需要模态模块

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进入 Model 环节

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3.1 分配材料

在几何结构下面选中所有线体，更改 mission 为自定义材料

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3.2 定义单元类型

可以插入命令流来改变单元类型
但是我讨厌命令流

也可以在 Modal 窗口的结构树中的 Geometry 中找到点击线体，在详细栏中更改模型类型

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3.3 简单分析

对称需要在大纲视图中选择 Model，右键，Insert - Symmetry
一开始先不做对称，做个简单的，把三个点固定住

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添加 Deformation 来查看模态

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通过修改 Deformation 的 Mode 来修改模态

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太高的模态会超出限制

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求解不了的模态会有一个问号

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因此把出现问号的模态删掉就好了

3.4 出错：有约束条件下求解出现零频率

最终求出来的模态为零频率，就很神奇

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查到一个合理的解释是
http://muchong.com/t-11890987-1
模态分析出现零频率，有两种可能：
1.整个模型的约束不足，这种情况，对单个零件可以有最多 6 个零频率；
2.对装配体，如果内部连接不足以约束各个零件的刚体运动，零频率可以多于 6 个。
无论哪种情况，都可以到常用后处理，逐个显示各零频率对应的模态形状，分析以下缺少了哪种约束，或者是装配体连接不足。

约束的问题的话……那我把 DIsplacement 位移约束换成 Fixed Support 固定端约束也不行
把选择三个点的固定端约束改成三个选择一个点的固定端约束也不行，看来不是这个的问题

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