请教:预应力大小对模态的影响

csuwfl

请教高手:
我需要分析一个结构在外力作用下固有频率和模态的改变情况.先弄了一个Beam练习(命令流见后面).
分析的结果显示,有预应力频率确实改变了,但是拉应力和压应力作用下,不同应力作用下,频率都是一样的.这怎么回事啊?

附上命令流:
/com,structural
/prep7
/title,Beam with Stress
/replot
!---------------实体类型
ET,1,BEAM3  
!----------------实常数:梁的高度，转动惯量等
R,1,28.2,833,12.7, , , ,
!----------------材料属性:与温度有关     
MP,DENS,1,2900  
MP,EX,1,29e6   
MP,PRXY,1,0.35  
!---------------几何实体：定义关键点,定义直线,划分网格
K,1,0,0,0,  
K,2,72,0,0,
LSTR,       1,       2  
SMRT,1  
LMESH,       1   
!----------------列出实体列表
FLST,2,1,1,ORDE,1   
FITEM,2,1   !选择实体  
!*  
/GO
!----------------定义节点自由度的限制
D,P51X, ,0, , , ,ALL, , , , ,  !施加位移载荷   
FLST,2,1,1,ORDE,1   
FITEM,2,2   
!*  
/GO
F,P51X,FX,-200 !施加力载荷4000N   
FINISH  
!-------------- 开始求解静力分析
/SOLU  
ANTYPE,STATIC !
PSTRES,ON !预应力效应
LUMPM,ON
EMATWRITE,YES !将Element Matrices写入File.EMAT.  
SOLVE
FINISH  
!/POST1  
!PLDISP,1 !显示变形的结构
!FINISH
!-------------- 上面是预应力分析，下面是模态分析-----------------
/SOLU   
ANTYPE,MODAL  !模态分析
MSAVE,0  !节省内存模式
LUMPM,ON
PSTRES,ON !考虑预应力效应
MODOPT,LANB,9 !用LANB方法提取9阶模态
EQSLV,SPAR   !指定方程的求解器:稀疏矩阵求解
EXPASS,ON !打开模态扩展
MXPAND,9,0,100,0   !扩展全部模态
PSOLVE,EIGLANB !指定求解方法,计算Block Lanczos的特征值和特征向量
  !产生File.MODE,用于EIGEXP
SOLVE   
FINISH  
!-------------- 后处理
/POST1   
set,list

欧阳中华

.
     理论上轴向荷载改变了横向变形刚度，所以固有频率也一定随之改变，问题是你采用的梁单元有没有轴向自由度，纯梁模型是没有轴向变形自由度的，所以自然不适合你这种场合. ..

csuwfl

有道理,我采用solid45单元可以看到有频率的改变了.放上来给有需要的人参考.

:lol

/COM,  Structural   
!*  
/PREP7  
BLOCK,0,100,0,10,0,10,  
!------------
ET,1,SOLID45
!------------
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,DENS,1,,7980
MPTEMP,,,,,,,,  
MPTEMP,1,0  
MPDATA,EX,1,,1.90e11
MPDATA,PRXY,1,,0.30
!------------------------
CM,_Y,VOLU  
VSEL, , , ,       1
CM,_Y1,VOLU
CHKMSH,'VOLU'   
CMSEL,S,_Y  
!*  
MSHAPE,0,3d
MSHKEY,1
VMESH,_Y1   
MSHKEY,0
!*  
CMDELE,_Y   
CMDELE,_Y1  
CMDELE,_Y2  
!-------------------------*  
ANTYPE,0

FLST,2,1,5,ORDE,1   
FITEM,2,5   
!*  
/GO
DA,P51X,ALL,0   

FLST,2,2,1,ORDE,2   
FITEM,2,75  
FITEM,2,-76
!*  
/GO
F,P51X,FY,4000  

!FLST,2,1,5,ORDE,1   
!FITEM,2,6   
!/GO
!*  
!SFA,P51X,1,PRES,400000
GPLOT   
FINISH  
!------------------------------------------------------------------------------
/SOL                                  !静力大变形求解
ANTYPE,0
NLGEOM,1                              
PSTRES,ON                             !计及预应力效果
LUMPM,ON               

TIME,1   
AUTOTS,1
NSUBST,20, , ,1  
KBC,0   
SOLVE   
FINISH   
  
/SOLUTION   
ANTYPE,2                              !进行模态求解
MSAVE,0  
MODOPT,LANB,10   
MXPAND,10, , ,0                       !取前十阶模态
PSTRES,1                              !打开预应力效应
LUMPM,ON               
MODOPT,LANB,10,0,0, ,OFF
UPCOORD,1,ON                          !修正坐标以得到正确的应力
PSOLVE,TRIANG                         !三角化矩阵
PSOLVE,EIGLANB                        !提取特征值和特征向量
FINISH   
/SOLU   
EXPASS,1                              !扩展模态解
PSOLVE,EIGEXP   
FINISH   
  
/POST1   
SET,LIST                              !观察结果
FINISH

欧阳中华

.
     一般来说，系统的固有频率于系统质量和刚度有关，倘若某个因素的改变而导致质量或刚度的变化，显然系统的固有频率也就随之变化。之所以程序计算结果没有看出来就是计算的问题，如上面的单元选择的不对，使用6个自由度梁，也就是能够抗弯同时也能抗拉的梁模型，一样可以得出要得的结果. ...

    有限元程序使用很重要，但结构和有限元理论是基础，是分析问题和使用程序的基础. ..

csuwfl

现在看来,培训PPT上说单元选择的重要性还不是瞎掰的.:lol
继续学习.

kevin210099

获益良多,感谢!

kevin210099

一同學習了,也獲得很多知識,感謝!

jxxansys

典型实例：绷紧的琴弦

nnnpy123

恩...

lojade

这个帖子很实用 谢谢了

brive

呵呵，不错哈。。

jieanxin0608

回复 4 # 欧阳中华 的帖子

教授，我要给梁施加104KN的预应力，可是发现施加了80KN后第一阶固有频率降为零，这是怎么回事？我还能继续增加力吗？

欧阳中华

.
    是加压力？如果加压力，加到一定程度还要考虑失稳的...

jieanxin0608

回复 13 # 欧阳中华 的帖子

是压力，可是达到失稳的临界压力是300KN