模态分析案例实战-基于ANSYS Workbench与 Hypermesh OptiStruct

    对于模态分析，ANSYS有两种界面(背后求解器相同)：

    1）ANSYS 经典界面，或称为MAPDL界面。这是老界面，不好学不好用，所以新用户越来越少，很多老用户也在转型；

    2）ANSYS Workbench界面。这是新界面，可以说是最易学的仿真分析软件，目前是ANSYS最主流的界面；

    Altair公司的Hypermesh是一个较为独立的前处理工具，可以完成各种求解器的前处理工作。并且Altair公司本身也有求解器：

    1）2006年收购的Radioss求解器；

    2）OptiStruct求解器，求解调用Radioss；

    国内结构仿真工具的使用现状，笔者粗略分为两大类：

    1）ANSYS方式，尤其以Workbench界面为主流；

    2）其他方式，尤其以Hypermesh或ANSA为主流；

    基于以上现状，在仿真培训领域，本号并行两条产品线：

    1）基于ANSYS Workbench的仿真培训；

    2）基于Hypermesh的仿真培训(适用各种求解器)；

    本文针对一块加筋板，分别使用ANSYS Workbench和Hypermesh-OptiStruct(或Radioss)进行模态分析，相互对比，相互验证。

    并且详细介绍OptiStruct模态分析的设置方法。

    加筋板如下图所示，适用壳单元进行模态分析。

    网格以四边形为主，一阶壳单元。

    材料参数：

    约束短边的两端：

    ANSYS的分析结果：

    OptiStruct的分析结果：

    OptiStruct模态分析的设置方法：

    V1，V2设置频率范围的起点和终点，虽然刚体模态频率理论上为0，但如果需要查看刚体模态，V1不建议设置为0。类似ANSYS的设置如下：

    ND设置模态的阶数。类似ANSYS的设置如下：

    MSGLVL：控制特征值提取过程中的诊断输出。一般默认即可；

    MAXSET：限制 Lanczos 求解器的最大块尺寸。如果没有足够的可用内存，可以减小该值。一般默认即可；

    SHFSCL：提高振动分析的性能，也可以用来提高屈曲分析的性能。一般默认即可；

    NORM：特征值归一化方法。如果等于MASS，则使用质量归一化，如果是等于MAX，则则使用位移归一化；

    将EIGRL改为EIGRA，则可以使用模态加速技术，计算时间可以大大缩短。

    AMPFACT：用于提高特征值和特征向量的计算精度，代价是会增加计算时间。默认值为5。推荐在发动机盖以及悬置零件等实体件上使用较大的值，如 10。