（b）X方向运动引起Y方向运动
3.在相对较大的质量或较大转动惯量但相对较低刚度的位置选择主自由度（见图2）。凸肩或“松散”连 接的结构是这种位置的实例。相反地，不要选择质量相对较小或有较高刚度（如靠近约束处的自由度（DOF））的位置作为主自由度。
图2应选择主自由度的位置：（a）大转动惯量（b）大质量
4.如果最关注的是弯曲模态，则可以忽略转动和“拉伸”自由度。
5.如果要选的自由度属于一个耦合约束集，则只须选中耦合集中第一个（首要的）自由度。 6.在施加力或非零位移的位置选择主自由度。
7.对于轴对称壳模型（SHELL51或SHELL61），选择模型中的平行于或接近平行于中心线部分的所有节点 的全局UX自由度为主自由度，这样就可以避免主自由度间的振荡运动（见图3）。如果运动基本上是平行于中 心线，这条建议可以放宽。对于MODE≥2的轴对称周期单元，应将其UX、UZ自由度都选择为主自由度。
图3在轴对称壳模型中选择主自由度
检查主自由度集的有效性的最好方法是用两倍（或一半）数目的主自由度再次进行分析然后比较结果。 另一种方法是观察在模态分析解中输出的缩减质量分布。缩减质量最起码在运动的主要方向上的分量应该占 结构整个质量的10%～15%。 §1.4.3程序选择主自由度的要点
如果让ANSYS程序选择主自由度（命令[TOTAL]），选出的主自由度的分布将取决于求解时单元被处理的 顺序。例如，程序将按单元是从左到右还是从右到左被处理的而选择出不同的主自由度集。然而，这种差异通 常在结果中只会产生无关紧要的差别。
对于有统一的大小和特征的网格（如平板），主自由度通常不会是统一的。在这种情况下，应当用命令M 和MGEN人为地指定一些主自由度。在质量分布不规则的结构中也应做同样的处理，因为程序选出的主自由度 可能集中在高质量区。 §1.5模态分析 过程
模态分析过程由四个主要步骤组成：
1.建模； 2.加载及求解； 3.扩展模态； 4.观察结果 。
下面分别展开进行详细讨论： §1.6建模
主要完成下列工作：首先指定工作名和分析标题，然后在前处理器（PREP7）中定义单元类型、 单元实常数、材料性质以及几何模型。ANSYS的《建模和网格指南》中对这些工作有更详细的说明。 注意以下两点：
·在模态分析中只有线性行为是有效的。如果指定了非线性单元，它们将被当作是线性的。例如 ，如果分析中包含了接触单元，则系统取其初始状态的刚度值并且不再改变此刚度值。
·材料性质可以是线性的，各向同性的或正交各向异性的，恒定的或和温度相关的。在模态分析 中必须指定杨氏模量EX（或某种形式的刚度）和密度DENS（或某种形式的质量）。而非线性特性将被忽略。 §1.7加载及求解
主要完成下列工作：首先定义分析类型、指定分析设置、定义载荷和边界条件和指定加载过程设 置，然后进行固有频率的有限元求解。在得到初始解后，再对模态进行扩展，以供查看。扩展模态将在 下一节“扩展模态”中进行详细说明。 §1.7.1进入ANSYS求解器
命令：/SOLU
GUI：Main Menu>Solution §1.7.2指定分析类型和分析选项
ANSYS提供的用于模态分析的选项如下表所示，表中的每一个选项都将在随后详细解释。
分析类型和分析选项
选项 New Analysis 命令 GUI 选择途径 Main Menu>Solution>-Analysis Type-New ANTYPE Analysis Main Menu>Solution>-Analysis Type-New Analysis Type: Modal ANTYPE Analysis >Modal Mode Extraction Method MODOPT Main Menu>Solution>Analysis Options Number of Modes to MODOPT Main Menu>Solution>Analysis Options Extract No. Of Modes to Expand Mass Matrix Formulation Prestress Effects MXPAND Main Menu>Solution>Analysis Options LUMPM Main Menu>Solution>Analysis Options PSTRES Main Menu>Solution>Analysis Options
ansys动力学分析全套讲解
