! ANSYS命令流学习笔记16-吉他泛音之于预紧琴弦的模态分析
!学习重点：
!1、 beam/link单元的实常数R或者截面定义
使用2D单元表示3D单元，需要借助实常数r或者定义截面来实现。link由于只承受拉压，所以只需要定义截面面积实常数r；而beam单元能够承受力矩，所以需要定义截面，以体现转动惯量等参数。
!2、预应力模态分析
在预应力情况下进行模态分析，联立求解。相当于是，质量刚度矩阵是在预应力情况下的矩阵。然后进行常规的模态求解即可。
!3、 何为吉他泛音，其与固有频率的关系
最常用的泛音为12品泛音，当吉他弦振动时，手指虚按12品处，恰好接触琴弦，然后再拨动琴弦。此时，A弦举例来说，本来振动主频为440Hz，泛音时，相当于抑制掉了440Hz的主频，表现出了880Hz（中音A）及后的高频，声音显得更为空灵。
从泛音的音高来看，弦固有频率应该都是一阶频率的倍数。根据弦振动的理论，发现也确实如此，公式如下：
!4、 link与beam结果对比
link分析结果 beam分析结果
很明显link单元与理论计算更切合实际，因为计算时并不需要考虑弦承载弯矩。link单元在模拟桁架，缆索，连杆，弹簧，在工程中也有着广泛的应用。
!问题描述
! 其中μ为线密度，F为拉力，L为弦长，n为阶次。
当ρ=7800，F=1e4，L=1，截面r=0.001时，各阶频率计算如下：
!APDL命令-link单元：
finish /clear
/title,link modal
/prep7
et,1,link180 !link单元不承受弯矩，更符合吧 mp,ex,1,2.1e11 mp,prxy,1,0.3 mp,dens ,1,7800
r,1,3.14e-6 !定义单元属性 k,1 k,2,1
l,1,2 lesize,all,,,100
lmesh,all !建模划分网格 dk,1,all dk,2,uy,0 dk,2,uz,0
fk,2,fx,1e4 !力不能太大，把弦拉断了就不好了
finish /solu
pstres,on solve
finish !结构预应力分析
/solu antype,2 pstres,on
modopt,lanb,6,,,,1 mxpand ,6 solve
finish !模态分析
/post1 set,list set,1,2
plnsol,u,sum !查看各阶模态振型 finish
!APDL命令-beam单元：
/prep7
et,1,beam188 !beam单元承受弯矩,模拟琴弦存在失实 mp,ex,1,2.1e11 mp,prxy,1,0.3 mp,dens,1,7800
sectype,100,beam,csolid,0 !定义截面为实心圆,ID=100 secoffset,cent
secdata,0.001 !定义半径为0.001 k,1 k,2,1 l,1,2
latt,1,,1,,,,100 !定义线的mat为1,et为1,截面ID为100 lesize,all,,,100 lmesh,all dk,1,all dk,2,uy,0 dk,2,uz,0 dk,2,rotx,0 dk,2,roty,0 dk,2,rotz,0
fk,2,fx,1e4 finish
后续处理方式同link单元。