一、ANSYS求解模态分析步骤

 建模

 施加载荷和求解

扩展模态（这是区别于其他分析的一个关键）

查看结果

二、模态分析实例（均匀直杆的子空间法模态分析）

1.问题描述

2.有限元分析

1）进入ansys经典界面

2）设置单元类型：Solid Brick 20 node 186

3）设置材料属性

4）建模

5）划分网格单元

6）加载：模态分析只有零约束

7）分析的相关设置

8）扩展模态阶数设置

9）求解

10）查看分析结果

11）动画观察某一阶数的振动模态

12）查看某一阶数的振型云图

模态分析的理论基础可见：

ANSYS求解模态分析步骤

       模态分析用于分析结构的振动特性，即确定结构的固有频率和振型，它也是谐响应分析、瞬态动力学分析以及谱分析等其他动力学分析的基础。

Ansys提供的模态提取方法有：子空间法（subspace）、分块法（block lanczos）、缩减法(reduced/huoseholder) 、动态提取法( power dynamics ) 、非对称法（unsymmetric）、阻尼法（damped）、QR尼法（QR damped）等，大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法来完成。

模态分析包括建模、施加载荷和求解、扩展模态和查看结果等几个步骤。

建模

模态分析的建模过程与其他分析相似，包括定义单元类型、定义单元实常数、定义材料特性、建立几何模型和划分网格等。需要注意的是Ansys的模态分析是线形分析（即模态分析的材料特性设置在线性那里进行设置Linear-Elastic-Isotropic），任何非线性特性，例如塑性、接触单元等，即使被定义了也将被忽略。在材料特性中必须定义材料的弹性模量和密度。

施加载荷和求解

包括指定分析类型、指定分析选项、施加约束、设置载荷选项，并进行固有频率的求解等。

指定分析类型：Main Menu->Solution->Analysis Type->New Analysis，选择Modal。

指定分析选项：Main Menu->Solution->Analysis Type->Analysis Option，选择MODOPT（模态提取方法），设置模态提取数量MXPAND。

若使用缩减法，需定义主自由度。

施加约束：Main Menu->Solution->Define Loads->Apply->Structural->Displacement.在模态分析中载荷施加只有零约束，即全约束，其他任何形式的载荷施加都会被忽略

求解：Main Menu->Solution->Solve->Current LS.

扩展模态（这是区别于其他分析的一个关键）

如果要在POST1中观察结果，必须先扩展模态，即将振型写入结果文件。过程包括重新进入求解器、激活扩展处理及其选项、指定载荷步选项、扩展处理等。

激活扩展处理及其选项：Main Menu->Solution->Load Step Opts->Expansionpass->Single Expand->Expand modes.

扩展处理：Main Menu->Solution->Solve->Current LS.

扩展模态可以如前述办法单独进行，也可以在施加载荷和求解阶段同时进行。

查看结果

模态分析的结果包括结构的频率、振型、相对应力和力等。