§1.8扩展模态
从严格意义上讲，“扩展”这个词意味着将缩减解扩展到完整的自由度集上。“缩减解”常用主自由度表达。而在模态分析中，我们用“扩展”这个词指将振型写入结果文件。也就是说，“扩展模态”不仅适用于缩减模态提取方法得到的缩减振型，而且也适用于其它模态提取方法得到的完整振型。因此，如果想在后处理器中察看振型，必须先扩展之<也就是将振型写入结果文件）。 谱分析中同样要求进行模态扩展。在单点响应谱分析 MXPAND中设置的阀值SIGNIF有选择地进行。如要将模态扩展放在谱分析之后进行，请在“Mode analysis options<模态分析选项）” ·模态扩展要求振型文件Jobname.MODE、文件Jobname.EMAT、Jobname.ESAV、及Jobname.TRI<如果采用缩减法）必须存在。 ·数据库中必须包含和解算模态时所用模型相同的分析模型。 §1.8.2扩展模态 1.重新进入ANSYS求解器。 命令：/SOLU GUI： Main Menu>Solution 注意—在扩展处理前必须<用命令FINISH）明确地离开求解器并重新进入求解器。 2.激活扩展处理及相关选项。ANSYS提供的扩展处理选项有： 扩展处理选项 选项 命令 GUI途径 Expansion Pass Main Menu>Solution>-Analysis Type-EXPASS On/Off ExpansionPass No. of Modes Main Menu>Solution>-Load Step Opts-MXPAND to Expand ExpansionPass > Expand Modes Freq. Range for MXPAND Main Menu>Solution>-Load Step Opts – Expansion Stress Calc. On/Off ExpansionPass > Expand Modes Main Menu>Solution>-Load Step Opts – MXPAND ExpansionPass > Expand Modes ·选项：Expansion Pass On/Off[EXPASS］ 选择ON<打开）。 ·选项：Number of Modes to Expand［MXPAND,NMODE］ 指定要扩展的模态数。记住：只有经过扩展的模态可在后处理器 中进行观察。缺省为不进行模态扩展。 ·选项：Frequency Range for Expansion［MXPAND,FREQB,FREQE］ 这是另一种控制要扩展的模态数的方法。如果指定了一个频率范 围，那么只有该频率范围内的模态会被扩展。 ·选项：Stress Calculations On/Off［MXPAND，Elcalc] 如果准备在模态分析后进行谱分析并对产生谱的应力和力感兴趣 则打开 此选项用来设置在输出文件Jobname.OUT中包含所有的结果数据< 扩展得到的振型，应力，力）。 命令：OUTPR GUI：Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Output Ctrls>Solu Printout ·Database and results file output 此选项用来控制结果文件Jobname.RST中包含的数据。OUTRES中 的FREQ域只可为ALL或NONE；即要么输出所有模态要么不输出任何模态的数据。比如，不可能输出每隔一阶的模态信息。 命令：OUTRES GUI：Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Output Ctrls>DB/Results File 4.开始扩展处理 扩展处理的输出包括已扩展的振型，而且还可以要求包含各阶模态的相对应力分布。 命令：SOLVE GUI：Main Menu>Solution>Gurrent LS 5. 如须扩展另外的模态<如不同频率范围的模态）请重复步骤2、3和4。每一次扩展处理在结果文件中存储为单独的载荷步。谱分析要求所有的扩展模态保存在一个载荷步中。在单点响应谱分析 GUI：关闭Solution菜单 注意─扩展处理在这里是做为一个单独的阶段。但如果在模态求解阶段即包含了MXPAND命令，程序就将不仅解出特征值和特征向量，而且扩展指定的振型。 §1.9观察结果 模态分析的结果<即模态扩展处理的结果）被写入到结构分析结果文件Jobname.RST中。分析结果包括： ·固有频率 ·扩展振型 ·相对应力和力分布<如要求输出了）。 可以在POST1［/POST1］即普通后处理器中观察模态分析的结果。模态分析的一些常用后处理操作将在下面予以描述。关于后处理功能的完整描述参见< ·如要在POST1中观察结果，则数据库中必须包含和求解时相同的模型。 ·结果文件Jobname.RST必须存在。 §1.9.2观察结果数据的过程： 1.读入合适子步的结果数据。每阶模态在结果文件中被存为一个单独的子步。比如扩展了6阶模态，结果文件中将有由6个子步组成的一个载荷步。 命令：SET,SBSTEP GUI：Main Menu>General Postproc>-Read Results-substep 2.执行任何想做的POST1操作。常用的模态分析POST1操作如下： §1.9.3选项：列表显示所有频率 用于列出所有已扩展模态对应的频率。下面是一个该命令输出结果的例子： *****INDEX OF DATA SETS ON RESULTS FILE***** SETTIME/FREQLOAD STEPSUBSTEPCUMULATIVE 122.973111 240.476122 378.082133 4188.34144 命令：SET,LIST GUI：Main Menu>General Postproc>List Results>Results Summary §1.9.4选项：图形显示 变形 命令：PLDISP GUI：Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape 用PLDISP命令的KUND域可设置将未变形形状叠加在显示结果中。 §1.9.5选项：列表显示主自由度 命令：MLIST,ALL GUI：Main Menu>Solution>Master DOFs>List ALL 注意─如要用图形方式显示主自由度，请选择绘制出模型中的节点 命令：ETABLE GUI：Main Menu>General Postproc>Element Table>Define Table 对线单元，象梁、桁条和管子，可以用ETABLE命令获得导出数据 <应力、应变等）。结果数据通过一个标识字和一个ETABLE命令中的顺序号或部件名组合起来加以区分。详细内容参见< 命令：PLNSOL或PLESOL GUI：Main Menu>General PostProc>Plot Results>-Contour Plot-Nodal Solu或Element Solu 使用这些选项可绘制几乎所有结果项的等值线图，如应力 绘制单元表数据和线单元数据的等值线： 命令：PLETAB,PLLS GUI：Main Menu>General Postproc>Element Tabe>Plot Element Table