文档介绍：ANSYS 中的超单元-模态分析(1) 2 使用超单元进行模态分析使用超单元进行模态分析的过程同样分为三个阶段: 生成超单元模型、使用超单元数据和扩展超单元模型。使用静力分析的同一模型, 约束条件与静力情况相同。首先对整个结构进行分析,相应的模态计算结果如下: 使用超单元,按照上述步骤操作如下: (1) 生成超单元操作方法与静力分析相同, 先建立整个模型, 然后选择后半段作为超单元,前半段作为非超单元,分别存为 ( 超单元部分)和 ( 非超单元部分) 两个文件,然后分别处理。对于模型, 按照超单元方式进行处理, 现在要做的只需删除前半段 area 上的网格,结果就是建立超单元所需的模型。然后直接进入创建超单元矩阵的操作,具体步骤如下: A 进入求解模块: 命令: /Solu GUI : Main menu -> Solution B 设置分析类型为“子结构或部件模态综合“命令: ANTYPE GUI : Main menu -> Solution -> Analysis Type -> New Analysis 选择 Substructuring/CMS ( 子结构或部件模态综合) 对于本例, 首先选择新的求解类型: 由于是设置超单元, 故求解类型选择 SUbstructuring/CMS 。 C 设置子结构的分析选项命令: SEOPT GUI : Main menu -> Solution -> Analysis Type -> Analysis Options 设置内容有: 方程求解方法( 波前法–默认,或稀疏矩阵法–推荐); 要求生成的矩阵:刚度和质量矩阵; 要求输出到 output 窗口的矩阵( 默认不输出); 扩展超单元的方法( 后续操作时,对本超单元扩展时使用的方法) ,采用默认的回代法(backsubstitution method) 。质量矩阵公式:采用推荐的一致质量矩阵。 D 选择主自由度命令: M GUI : Main menu -> Solution -> Master DOFs -> User Selected -> Define 选择超单元外端面上所有节点的所有自由度作为主自由度。 E 在超单元上施加载荷对于模态分析不需施加载荷。 F 设置载荷步选项对于模态分析,无需载荷步设置。以上内容设置完毕,存储模型并求解,求解后将生成超单元文件。(2) 使用超单元使用超单元的过程是: A 建立新模型对于本例,将文件存盘,点击 File -> Clear & Start New ... 菜单项,修改 Jobname 为 se_main ,, Resume 模型。此时读入的模型仍是个完整的模型,在前处理的 Mesh 下,清除后半段 area 上的网格, 只保留前半段 area 上的网格( 以及已经施加的节点 Z 向载荷向载荷)。图 10 非超单元部分的模型为了使用超单元,除了其它单元类型外,还需要定义单元类型 Matrix50 ( 超单元)。图 11 定义超单元类型在对非超单元部分建模时, 必须确保其界面节点与超单元模型的界面节点精确匹配且最好节点编号也完全一致, 否则需要偏移节点编号或在超单元节点和非超单元节点之间建立耦合, 或由老的超单元模型创建一个新的超单元模型(SETRAN 命令), 其界面节点与非超单元模型相匹配。对于本例, 由于非超单元模型与超单元模型都是由同一个整体模型修改而来,故其界面节点的位置和编号都是完全相同的。 B 读入超单元矩阵首先设置单元属性为 Superelement : 命令: 命令: Type GUI : Main menu -> Preprocessor -> Modeling -> Create -> Elements -> Elem Attributes -> Type -> Superelements 图 12 定义单元属性为超单元然后读入超单元矩阵 : 命令: 命令: SE GUI : Main menu -> Preprocessor -> Modeling -> Create -> Elements -> Superelements -> From .SUB File 读入文件,自动与非超单元部分组装到一起。可以通过 Utility 菜单的 List -> Other -> Superelem Data 列出超单元 se_1 的数据: 现在应该施加超单元载荷,然后将模型存盘并求解( 一般的静力求解)。求解后存盘,再进行后处理: (3) 、、.ESAV 、.SUB 、、.TRI 、