前幾天,有朋友問到在模態分析中,如何知道某模態中相對位移最大節點的位置信息。其問題的含義如下:

一根梁的兩端固定,我們要求其一個模態時,最大值所對應的節點,及節點的位置信息。

下面說明求解此問題的方法。該方法只是涉及到WORKBENCH的一些操作方法,并不包含太多的力學內容。

(1)創建一個模態分析系統。

這里保持默認的結構鋼的材料屬性。

(2)創建幾何模型。

雙擊geometry,打開DesignModeler,然后

* 創建一個草圖,該草圖中只有一條水平直線以代表軸線,其長度為1000mm,如下圖。

*創建一個圓形截面,設置其半徑是10mm

*根據草圖創建線體,并設置其截面為上述圓形截面,并打開截面顯示。結果如下圖。

幾何建模完畢,退出DesignModeler。

(3)創建有限元模型,設置邊界條件并求解。

雙擊model進入到Mechanical。

按照默認方式劃分網格,有限元模型如下圖。

固定左右兩端的關鍵點。

然后計算默認的前6階模態。

(4)數據后處理。

計算完畢后,查看結果。

選中其中的第5階模態,并創建模態振型圖,如下圖。

然后導出該模態的數據。

導出為一個EXCEL文件,ANSYS立即打開了該EXCEL文件。

對于第二列排序,按照從大到小排序

可見,第6,19號節點為最大值。那么,這兩個節點與左邊關鍵點的距離是多少呢?它們的節點編號是多少呢?

回到MECHANICAL,

首先打開節點編號顯示。點擊該按鈕

在彈出的對話框中選擇打開節點編號

 

然后OK,并打開網格顯示方式,結果如下圖

可見,6,19號節點的確具有位移的最大值。

那么,6號節點的坐標是多少呢?

打開網格顯示模式,并設置為點選功能,并按下查看信息按鈕

,在界面中選擇6號節點,其顯示信息如下圖(程序界面的左下部分)

上圖可見該節點的X,Y,Z坐標。其X坐標是0.19048m

如果要測量該節點與左端點的距離,只需要依次選中左端節點和6號節點,就可以得到其距離信息。

可見,其距離是0.19048m.

[評論]

ANSYS16的WORKBENCH已經提供了不少操作底層節點單元的功能,其方式已經越來越接近經典界面的操作方式。其發展趨勢值得期待。