推薦大家使用零基礎《20天精通ANSYS教程》自學視訊教程，這套教程對於ANSYS初學者的學習幫助是很大的，是視訊教程包含理論和實踐視訊都講的很清楚，結合ANSYS軟體的特點和趙老師多年的培訓工作總結，獨家錄製的一套針對自學的課程！
工具/原料
推薦自學教程：《20天精通ANSYS教程》
方法/步驟
因各類動力分析在求解過程和求解選項上有較大的區別，所以這裡將對其基本分析過程分別給予介紹。
模態分析的基本步驟
模態分析過程由四個主要步驟組成：
1．建模；
2．載入及求解；
3．擴充套件模態；
4．結果後處理。
模型的建立
建模過程和其它型別的分析類似，但應注意以下兩點：
� 在模態分析中只有線性行為是有效的。如果指定了非線性單元，將作為線性的來對待。 例如，如果模型中包含了接觸單元，則系統取其初始狀態的剛度值並且不再改變此值。
� 材料性質可以是線性的或非線性的、各向同性的或正交各向異性的、恆定的或和溫度相關的。在模態分析中必須指定彈性模量EX(或某種形式的剛度)和密度DENS(或某種形式的質量)，而非線性特性將被忽略。 必須要對某些指定單元的實常數進行設定，如COMBIN7，COMBIN37,contal174，TARGEL170。
載入並求解
1．進入ANSYS求解器
命令：/SOLU
GUI：Main Menu Solution
2．指定分析型別和分析選項
（1） 指定分析型別(ANTYPE)
選擇新的分析型別為模態分析。在模態分析中Restart（重啟動）是無效的。如果需要施加不同的邊界條件，則須做一次新的分析。
命令：ANTYPE
GUI：Main Menu Solution Analysis Type New Analysis
（2）指定分析選項
通過GUI路徑：Main Menu Solution Analysis Type Analysis Options開啟模態分析(Modal Analysis)選項對話方塊，對話方塊中主要有選項組。
Modal Extraction Method (模態提取方法)
用來指定合適的模態提取方法；
� Number of Modes to Extract (模態提取階數)
用來指定想要提取的模態階數。該選項對除縮減法以外的所有模態提取方法都是必須設定的。在用非對稱法和阻尼法時，應該要求提取比必要的階數更多的模態以降低丟失模態的可能性。
� Number of Modes to Expand (模態擴充套件數)
此選項只在採用縮減法、非對稱法和阻尼法時要求設定。如果想得到單元求解結果，則不論採用何種模態提取方法都需要開啟“Calcucate elem results”項。
� Mass Matrix Formulation (質量矩陣形成方式)
使用該選項可以選定採用預設的質量矩陣形成方式（和單元型別有關）或者集中質量陣近似方式。我們建議在大多數應用中採用預設形成方式。但對有些包含“薄膜”結構的問題，如細長樑或非常薄的殼，採用集中質量矩陣近似經常可產生較好的結果。另外，用集中質量陣時求解時間短，需要的記憶體少。
� Prestress Effects Calculation (預應力影響計算)
選用該選項可以計算有預應力結構的模態。預設的分析過程不包括預應力，即結構是處於無應力狀態。如果要在分析中包含預應力的影響，則必須有先前在靜力學或瞬態分析中生成的單元檔案。如果預應力效果選項是開啟的，則當前及隨後的求解過程中關於集中質量陣的設定應和靜力分析中關於集中質量陣的設定一致。
（3）指定模態提取方法的分析選項
在Modal Analysis (模態分析)選項對話方塊(見圖10.3)中指定了合適的模態提取方法及其它選項後單擊“OK”按鈕。一個對應於指定的模態提取方法的關於其它分析選項的對話方塊將會出現(圖10.4為相應於子空間法的對話方塊)，對話方塊中主要給出了以下選擇域的組合。
指定模態提取的頻率範圍，FREQB域指定第一頻移點（低頻）——特徵值收斂最快的點。在大多數情況下不需要設定這個域，其預設值為-1。FREQE只在採用Reduced法時有效。
� 域：PRMODE
要輸出的縮減模態數。設定此選項後在Jobname.out（輸出檔案）中會列出所設定數目的縮減振型。該選項只對Reduced法有效。
� 域：Nrmkey
關於振型歸一化的設定。可選擇是相對於質量矩陣[M]還是單位矩陣進行歸一化處理。如果準備在模態分析後進行譜分析或模態疊加法分析，則應該選擇相對於質量陣進行歸一化處理。如要在隨後得到各階模態的最大響應（模態響應），須用模態係數去乘振型。實現的方法是用*GET命令（在譜分析完成後）查到模態係數並在SET命令中將模態係數用做比例因子。
� 域：RIGID
設定提取對已知有剛體運動結構進行子空間迭代分析時的零頻模態。只對Subspace和PowerDynamics法有效。
� 域：SUBOPT
用來指定多種子空間迭代選項。此選項只對Subspace和PowerDynamics法有效。
� 域：CEkey
用於指定處理約束方程的方法。可選的方法有Direct elimination method（直接消去法），Lagrange multiplier(quick)method（快速拉格朗日乘子法），Lagrange multiplier (accurate) method(精確拉格朗日乘子法)。選項只對Block Lanczos法有效。
3．定義主自由度
當採用縮減(Reduced)模態提取法時，在ANSYS的選單路徑Main Menu Solution中將會多出一級定義主自由度的子選單：Main Menu Solution Moster DOFs。主自由度(MDOF)指能描述結構動力學特性的“重要的”自由度。MDOF選取的規則是選擇至少是感興趣的模態階數的倍數目的MDOF。建議用命令M,MGEN根據對結構的動力學特牲的瞭解定義儘可能多的MDOF，並用命令TOTAL讓程式按照剛度/質量比選取一些附加的主自由度。用命令MLIST可以列出已定義的MDOF，用命令MDELE可以刪除無關的MDOF。
4．在模型上載入
在典型的模態分析中唯一有效的“載荷”是零位移約束（如果在某個DOF處指定了一個非零位移約束，程式將以零位移約束替代在該DOF處的設定）。可以施加除位移約束之外的其它載荷，但它們將被忽略。在未加約束的方向上，程式將計算剛體運動（零頻）以及高階（非零頻）自由體模態。表10.1給出了施加位移約束的命令。載荷可以加在實體模型（點、線、面）上或加在有限元模型（點和單元）上。其它型別的載荷：力、壓力、溫度、加速度等可以在模態分析中指定，但在模態提取時將被忽略。程式會計算出相應於所載入荷的載荷向量，並將這些向量寫到振型檔案jobname.MODE中以便在模態疊加法諧響應分析或瞬態分析中使用。
指定載荷步選項
（1）阻尼選項
模態分析中唯一可用的載荷步選項是阻尼選項。通過GUI路徑：Main Menu Solution Load Step Opts Time/Frequence Damping開啟阻尼定義對話方塊，對話方塊中主要有選項組：
� 質量(Alpha)阻尼[ALPHAD]
� 剛度(Beta)阻尼[BETAD]
� 恆定阻尼比[DMPRAT]
阻尼只在用Damped模態提取法時有效（在其它模態提取法中阻尼將被忽略）。如果包含了阻尼，且採用Damped模態提取法，則計算出的特徵值是複數解。
如果在模態分析後將進行單點響應譜分析，則在這樣的無阻尼模態分析中可以指定阻尼。雖然阻尼並不影響特徵值解，但它將被用於計算每個模態的有效阻尼比，此阻尼比將用於計算譜產生的響應。
（2）輸出控制選項
輸出控制Printed Output“OUTPR”:此選項用於指定輸出檔案Jobname.OUT中包含的結果資料。
GUI：Main Menu-Solution-Load Step Opts-Output Ctrls-Solu Printout
（3）參與係數表輸出
參與係數列表顯示提取的每個模態的參與係數、模態係數和質量分佈百分數。在總體直角座標系三個軸向和轉動方向上，均假設施加單位位移譜激勵，就計算出參與係數和模態係數。同時，列表顯示縮減質量分佈。當使用實特徵值模態提取法（如子空間法、分塊Lanczos法或QR阻尼法）進行模態分析時，將計算轉動參與係數。
6．開始求解計算
命令：SOLVE
GUI：Main Menu Solution -Solve-Current LS
求解輸出的內容主要是固有頻率，固有頻率被寫到輸出檔案Jobname.OUT及振型檔案Jobname.MODE中。輸出內容也可以包含縮減的振型和參與係數表，這取決於對分析選項和輸出控制的設定。由於振型現在還沒有被寫到資料庫或結果檔案中，因此，還不能對結果進行後處理。要進行後處理，則還需對模態進行擴充套件。
7．退出SOLUTION
命令：FINISH
GUI：Main Menu Finish