（3）保存文件：volume.db

8．指定各部分单元类型以及材料属性

（1）指定金属壳的单元及材料属性：主菜单栏－》Preprocessor－》Meshing－》Mesh Attributes－》Picked Volumes

用鼠标点中金属壳的体积单元

出现对话框，材料参数选择1，单元类型选择1 SOLID45

（2）指定压电材料的单元及材料属性：主菜单栏－》Preprocessor－》Meshing－》Mesh Attributes－》Picked Volumes 用鼠标点中压电材料的体积单元

出现对话框，材料参数选择2，单元类型选择2 SOLID5 （3） 点击ok ，保存文件material.db

9 .划分线段

为了网格单元数可以控制，我们采用手动划分网格，而不采用自动网格划分。 （1） 首先对‘线段’划分，由于体积图看不清一些线的位置，先显示线段图， 实用菜单－》Plot－》Lines

(2) 主菜单－》Preprocessor－》Meshing－》Size Cntrls－》ManualSize－》Lines－》Picked Lines

选择这些线段，（比如压电片连同金属壳在压电片半径内划分为4单元），出现对话框 ，划

分单元数填4，表示这些线段都划分为4个单元，点击ok，

采用相同的方法划分其他线段的单元数目。（为了采用6面体划分体积单元，注意几个划分10格的线段划分时要求单元数目一致，当然这些线段也可以划分成10格，但要一致） 10.划分体积单元

主菜单－》Preprocessor－》Meshing－》Mesh－》Volumes－》Mapped－》4 to 6 sided 我们采用6面体单元划分体，这样我们划分的网格大小就比较‘整齐’ 出现对话框，点击Pick All，表示所有体积都按6面体单元划分。 （4）保存文件：meshvolume.db

11．转换坐标系

把坐标系转换到柱坐标系下，有利于加载约束条件。

实用菜单－》WorkPlane－》Change Active CS to －》Global Cylindrical 保存文件：changecys.db

12．节点转换

把划分网格后生成的节点转换到柱坐标系下，使得后续的求解过程计算速度更快。

主菜单栏－》Preprocessor－》Modeling －》Create－》Nodes－》Rotate Node CS－》To Active CS ，出现对话框，点击Pick All 保存文件：changenodes.db

三：加载约束条件

1.加载边界约束条件

（1） 旋转方向固定

主菜单栏－》Preprocessor－》Loads－》Define Loads－》Apply－》Structural－》Displacement－》On Areas

用鼠标选定如下的几个面，点击ok

出现对话框，点击UY，表示在Y方向，在柱坐标系下也即旋转方向固定，点击ok (2) 旋转轴固定

主菜单栏－》Preprocessor－》Loads－》Define Loads－》Apply－》Structural－》Displacement－》On Lines 选择轴线， 点击ok。

出现如下对话框，选择UX，表示固定其X方面，即在径向上不移动。 保存文件：loaddisp.db

2 .加载电压

给压电陶瓷加上电压，我们给定陶瓷下底面为0V ，陶瓷上底面为1V 。

主菜单栏－》Preprocessor－》Loads－》Define Loads－》Apply－》Electric－》Boundary－》Voltage－》On Areas 选择陶瓷下底面，如下

出现对话框，要求输入电压值，电压值填0V 用同样的方法选择陶瓷上底面，加1V的电压。 保存文件：loadele.db

四 求解

1 .模态分析

（1）选择分析类型：主菜单－》Solution－》Analysis Type－》New Analysis 点击选择模态分析选项‘Modal’，点击ok (2)分析参数设定：

主菜单－》Solution－》Analysis Type－》Analysis Options, 设定求解模态数目为8 点击ok，出现对话框，频率范围可以不设定，直接点击ok

（3）进入求解：主菜单－》Solution－》Solve－》Current LS ，表示采用当前约束条件进行求解

出现下面两个提示，分别点击ok和yes。

程序进行求解，求解完成之后出现求解完毕提示，表示求解完成。 保存文件:solve.db

五 查看结果

1 查看模态结果

主菜单－》General Postproc－》Results Summary，我们可以看出求出的前8阶模态分别为：0Hz，4268.9Hz，19476Hz，21172Hz，51261Hz，58121Hz，58445Hz ，73133Hz。

2. 动态演示模态结果

(1）

读取模态结果读取第1阶模态结果：主菜单－》General Postproc－》Read Results－》First Set

实际上，由于模型未在Z方向加位移限制条件，故第阶1模态频率为零，只作平动。

（2） 动态演示第2阶模态的振动形态

读取模态结果读取第2阶模态结果：主菜单－》General Postproc－》Read Results－》

Next Set ,实用菜单－》PlotCtrls－》Animate－》Mode Shape…

点击之后出现对话框对动画进行参数设置，我们采用默认参数，

点击ok将会出现第2阶模态的振动形态动画。

也可选择Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape 命令，弹出对话框

选择[Def+undef edge] ,单击[OK]得到变形图

六 生成命令流文件

以上步骤都是在图形操作下完成的，但由于采用‘图形操作’来建模效率太低，而且不易于改变参数（结构参数，材料参数和网格参数等），因此我们有必要采用文本编程的方法来建模和求解。ANSYS软件提供了这方法，但是要完全掌握ANSYS编程语言相对比较困难，而采用‘图形操作’建模过程中，软件会按照图形操作过程生成相应的文本命令，称之为命令流文件（.lgw）。因此我们在‘图形操作’建模之后生成命令流文件，然后对命令流文件进行编辑整