模态分析
模态分析
[D()] 2[m] [c] [k] 0
（4）
2、模态分析理论和术语
2.2 有阻尼模态分析理论：
对于包含陀螺效应的旋转软化结构或需考虑阻尼的结构，则使用QR Damped法求解模态振型和复特征值。特征值 i 的表达式：
i i ji
i-复数特征值的实部； i -复数特征值的虚部
3、特征值和振型
特征值的平凡根等于结构的固 有频率（rad/s）
ANSYS Workbench输入和输出的 固有频率的单位为Hz，因为输入 和输出时候已经除以了2π。
模态计算中的特征向量表征了结构 的模态振型，如图所示该形状即为 假设结构按照频率249Hz振动时的 形状。
4、参与系数，有效质量
模态计算后除了能够获取结构的固有频率和振型外，还有参与 系数与有效质量，其中参与系数的计算公式：
M u Cu Ku 0 （1）
设其解为
{x} { }et
代入方程（1）得到
(2[m] [c] [k]){ } [D()]{ } {0}
（2） （3）
矩阵 [D()]称为系统的特征矩阵。方程（3）是一个“二次特征值”问题，
要（3）式有非零解的充要条件为
2、模态分析理论和术语
2.1式输出计算的固有频率：
fi
i 2
其中： fi的单位为Hz，即转/秒。 如果模型的约束不足导致产生刚体运动，则总体刚度矩阵[K]为半正
定型，则会出现固有频率为0的情况。
2、模态分析理论和术语
2.2 有阻尼模态分析理论：
有阻尼模态分析中假设结构没有外力作用，则控制方程变为
6、模态计算中接触设置
模态计算中可以定义不同结构之间的接触，但是因为模态计 算是一个纯线性分析，因此模态计算中接触定义与其他非线性 问题中定义中的接触不同，模态计算中接触的具体设置如下：
模态分析
模态分析
模态分析结果：
阶次 序列 特征值
Nastran f06文件：
固有频率 特征值输出 广义质量 广义刚度
采用质量正交化广义质量=1
与abaqus输出文件类似，在nastran模态分析设置中，我们也选择了质量正交化法则。从上面 的数据中可以看到，此模态计算包含了6个刚体模态，即自由模态。所谓的自由模态计算是指 整体模型没有任何约束,这样计算时,整体模型就会被当作一个刚体,而此刚体在6个自由度上 都有微弱的振动,因此反映在频率值上就是远远小于1hz的振动模态。从第7阶开始才是模型的 整体或者局部模态。如果在无约束的模型中，第7阶模态仍然还特别小，那么就要注意这阶模 态是否正常，可能模型的连接出了问题。需要修改模型，重新计算。 对于刚体模态—类似于应变自由发生的机构，节点间无相对位移。在静力分析中,刚体模态是 有矩阵奇异导致的，一般添加约束，使用惯量释放来避免这种情况。在动力学分析中，刚体 模态经常出现，如飞行中的飞行器或轨道中的卫星，这些情况刚体模态可能是模型求解的一 部分或者可能更重要，约束结构避免刚体模态将导致改变结构动力学特性以及响应。
2014 Studies
模态分析
我们设计的所有结构都具有各自的固有频率和模态振型。本质上，这些特性取决于确定结 构固有频率和模态振型的结构质量和刚度分布。作为一名设计工程师，需要识别这些频率 ，并且当有外力激励结构时，应知道它们怎样影响结构的响应。理解模态振型和结构怎样 振动有助于设计工程师设计更优的结构。 现在我们能更好地理解模态分析主要是研究结构的固有特性。理解固有频率和模态振型（ 依赖结构的质量和刚度分布）有助于设计噪声和振动应用方面的结构系统。我们使用模态 分析有助于设计所有类型的结构，包括机车、航天器，宇宙飞船、计算机、网球拍、高尔 夫球杆……这些清单举不胜举。
模态分析原理
模态分析原理模态分析是指通过对物体或系统的振动特性进行分析，来确定其固有频率、振型和振动模态等相关参数的一种分析方法。
在工程领域中，模态分析被广泛应用于结构设计、振动控制、故障诊断等方面，具有重要的理论和实际意义。
本文将对模态分析的原理进行介绍，希望能够帮助读者更好地理解和应用模态分析技术。
模态分析的基本原理是通过对系统的动力学方程进行求解，得到系统的固有频率和振型。
在进行模态分析时，需要考虑系统的质量、刚度和阻尼等因素，这些因素将直接影响系统的振动特性。
在实际工程中，通常会采用有限元方法或者试验测量的方式来获取系统的动力学参数，然后利用模态分析的理论进行计算和分析。
在进行模态分析时，首先需要建立系统的动力学模型，这包括系统的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵等参数。
然后利用模态分析的理论，可以求解系统的特征方程，从而得到系统的固有频率和振型。
通过对系统的固有频率和振型进行分析，可以了解系统的振动特性，包括主要振动模态、振动形式和振动幅值等信息。
在实际工程中，模态分析通常用于结构设计和振动控制方面。
通过对结构的模态进行分析，可以确定结构的主要振动模态和固有频率，从而指导结构设计和优化。
同时，还可以通过模态分析来评估结构的振动响应，为振动控制和减震设计提供依据。
除了在结构设计和振动控制方面的应用外，模态分析还被广泛应用于故障诊断和结构健康监测等领域。
通过对系统的模态进行分析，可以发现系统的异常振动模态和频率，从而判断系统的工作状态和健康状况。
这对于提前发现系统的故障和隐患，具有重要的意义。
总之，模态分析作为一种重要的振动分析方法，具有广泛的应用前景和理论价值。
通过对系统的振动特性进行分析，可以深入理解系统的动力学行为，为工程设计和故障诊断提供重要的依据。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解和应用模态分析技术，推动其在工程领域的进一步发展和应用。
结构动力学中的模态分析研究
结构动力学中的模态分析研究在结构动力学研究中，模态分析是一项重要的技术，用于研究结构的固有振动模态。
通过模态分析，我们可以得到结构的固有频率、振型以及结构的动力特性，这对于设计及改进结构的稳定性和安全性具有重要意义。
本文将详细介绍模态分析的原理、实验准备和过程以及该技术在实际应用中的专业性角度。
模态分析原理:模态分析基于结构动力学原理，主要使用了弹性力学和振动理论的知识。
根据牛顿运动定律以及弹性体的振动理论，可以推导出结构的振动模态方程。
根据该方程，可以得到结构的固有频率和对应的振动模态。
通过测量结构在不同频率下的加速度响应，可以确定结构的固有频率和振型。
实验准备和过程：1. 实验设备准备：- 数据采集系统：包括加速度传感器、信号放大器、模态分析器等，用于测量结构的加速度响应。
- 激励器：用于施加激励信号以产生结构的振动。
- 数据处理软件：用于分析和处理采集的振动数据。
2. 实验前准备：- 对结构进行几何参数和材料性质的测量，以获取结构的几何尺寸和物理特性。
- 确定激励位置和方式，根据结构的特点选择适当的激励方式，如冲击激励或连续激励。
- 安装加速度传感器，并校准传感器以确保准确测量。
3. 实验过程：- 施加激励信号：按照预定的激励方式施加激励信号，生成结构的振动。
- 采集振动数据：通过数据采集系统获取结构在激励下的加速度响应数据。
- 数据处理和分析：利用数据处理软件对采集的数据进行滤波和傅里叶变换等处理，得到结构的频域响应。
- 模态参数识别：通过分析频域响应数据，确定结构的固有频率、阻尼比以及模态振型。
实验应用和专业性角度：模态分析在结构动力学研究和工程实践中具有广泛的应用。
以下是几个重要的应用和涉及的专业性角度：1. 结构设计与改进：- 通过模态分析，可以确定结构的固有频率，评估结构的稳定性和自由振动特性，以指导结构的设计与改进。
- 固有频率信息有助于识别结构的薄弱环节，进而进行结构的优化设计。
模态分析实验报告
模态分析实验报告1.引言模态分析是一种常用的结构动力学方法，旨在研究结构在不同频率下的振动特性，对于结构设计和加固具有重要意义。
本实验旨在通过模态分析方法，研究一个简单的结构体系的固有频率和振型。
2.实验目标通过实验测量和计算，得到结构的第一、第二和第三固有频率，并利用模态分析方法绘制结构的振型图。
同时，通过实验结果对比，验证模态分析方法的有效性。
3.实验材料和方法（1）材料：实验所用的结构是一个简单的桥梁模型，由若干根长木棒组成。
（2）方法：悬挂测频仪对结构进行激振，通过麦克风捕捉振动信号，并用计算机进行分析和处理。
4.实验过程（1）组装结构体系：根据实验设计要求，组装简单桥梁模型，确保结构的稳定性和一致性。
（2）悬挂测频仪：将测频仪正确安装在结构体系的一侧，并调整好位置和角度。
（3）激振：根据测频仪的说明书，调节激振源的频率和幅值，使结构产生振动。
（4）数据记录：用麦克风将振动信号转化为电信号，并通过计算机采集和记录数据。
（5）模态分析：利用采集的数据，进行模态分析，计算结构的固有频率和振型。
（6）数据处理：整理和分析实验结果，绘制振型图并与理论值进行比较。
5.结果分析通过实验和数据处理，得到结构的第一、第二和第三固有频率分别为f1、f2和f3、根据模态分析方法，绘制结构的振型图。
将实验结果与理论值进行比较，进行误差分析、灵敏度分析等。
6.结论本实验利用模态分析方法，研究了一个简单的结构体系的固有频率和振型，并通过实验结果与理论值的比较，验证了模态分析方法的有效性。
通过本实验，我们更深入地理解了结构振动的基本原理和方法，具备了一定的模态分析实验技能。
7.实验总结本实验通过模态分析方法研究了结构的振动特性，对于结构设计和加固具有重要意义。
在实验过程中，我们遇到了一些困难和问题，通过积极探索和思考，取得了一定的实验成果。
但我们也发现了许多不足之处，如实验设计和数据处理的精确性等，需要进一步改进和完善。
模态分析及意义介绍
模态分析及意义介绍模态分析是一种定量研究手段，用于解释和预测决策问题。
它基于概率理论和数学模型，结合多个影响因素，以及不确定性和风险因素，分析不同情景下的决策结果。
模态分析具有广泛的应用领域，例如项目管理、金融投资和政策制定等。
模态分析的基本原理是通过建立数学模型，模拟在不同情景下的决策结果。
这些情景通常包括决策变量的不同取值，以及其他相关因素的变化。
通过计算模型中不同情景下的决策结果，可以比较不同方案的优劣，并预测可能出现的风险和不确定性。
模态分析的意义主要体现在以下几个方面：1.提供决策支持：模态分析可以帮助决策者在制定决策方案时考虑到多种不确定因素和风险。
通过模拟不同情景下的决策结果，决策者可以更全面地评估不同方案的风险和潜在收益，从而做出更明智的决策。
2.预测可能的风险和不确定性：在现实生活中，决策过程往往伴随着不确定因素和风险。
模态分析可以通过模拟不同情景下的决策结果，识别可能的风险和不确定性，并为决策者提供相应的预测和应对策略。
3.评估方案的可行性和稳定性：模态分析可以帮助决策者评估不同方案的可行性和稳定性。
通过模拟不同情景下的决策结果，可以比较各种方案的优劣，并评估其在不同情况下的表现。
4.提供决策方案的灵活性：模态分析可以提供决策方案的灵活性。
通过分析不同情景下的决策结果，决策者可以调整决策方案，以适应不同情况下的需求和要求。
5.优化资源利用和风险控制：模态分析可以帮助决策者优化资源利用，降低风险。
通过模拟不同情景下的决策结果，可以找到最佳方案和最合理的资源配置，从而达到资源的最大利用和风险的最小化。
总之，模态分析是一种重要的决策支持工具。
它可以帮助决策者全面评估决策方案的优劣，并预测可能出现的风险和不确定性。
通过模态分析，决策者可以做出更明智、更有针对性的决策，以实现最佳的决策结果。
模态分析
1. 什么是模态分析？模态分析是研究结构动力特性一种近代方法，是系统辨别方法在工程振动领域中的应用。
模态是机械结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。
这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。
这个分析过程如果是由有限元计算的方法取得的，则称为计算模态分析；如果通过试验将采集的系统输入与输出信号经过参数识别获得模态参数，称为试验模态分析。
通常，模态分析都是指试验模态分析。
振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。
如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。
因此，模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。
模态分析最终目标在是识别出系统的模态参数，为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。
2. 模态分析有什么用处？模态分析所的最终目标在是识别出系统的模态参数，为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断和预报以及结构动力特性的优化设计提供依据。
模态分析技术的应用可归结为以下几个方面：1. 评价现有结构系统的动态特性；通过结构的模态分析可以求得各阶模态参数（模态频率、模态振型以及模态阻尼），从而评价结构的动态特性是否符合要求，并校验理论计算结构的准确性。
2. 在新产品设计中进行结构动态特性的预估和优化设计；3. 诊断及预报结构系统的故障；近年来，结构故障技术发展迅速，而模态分析已成为故障诊断的一个重要方法。
利用结构模态参数的改变来诊断故障是一种有效方法。
例如，根据模态频率的变化可以判断裂纹的出现；根据振型的分析可以确定断裂的位置；根据转子支承系统阻尼的改变，可以诊断与预报转子系统的失稳等。
4. 控制结构的辐射噪声；结构噪声是由于结构振动所引起的。
结构振动时，各阶模态对噪声的“贡献”并不相同，对噪声贡献较大的几阶模态称为“优势模态”。
什么是模态分析,模态分析有什么用
什么是模态分析,模态分析有什么用什么是模态分析模态分析有什么用结构劢力学分析中，最基础、也是最重要的一种分析类型就是“结构模态分析”。
模态分析主要用亍计算结构的振劢频率和振劢形态，因此，又可以叫做频率分析戒者是振型分析。
劢力学分析可分为时域分析不频域分析，模态分析是劢力学频域分析的基础分析类型。
基础理论劢力学控制方程可表示为微分方程：其中，[ M ] 为结构质量矩阵，[ C ] 为结构阷尼矩阵，[ K ] 为结构刚度矩阵，{ F } 为随时间变化的外力载荷函数，{ u } 为节点位移矢量，为节点速度矢量，{ ü } 为节点加速度矢量。
在结构模态分析中丌需要考虑外力的影响，因此，模态分析的劢力学控制方程可表示为：理想情况下，结构在振劢过程中，丌考虑阷尼效应，也就是所谓的自由振劢情况，模态分析又可描述为：对上迚一步分析，假设此时的自由振劢为谐响应运劢，也就是说u = u 0 sin( ωt )，上又可迚一步描述为：对上式求解，可得方程的根是ω i²，即特征值，其中i 的范围是从1 到结构自由度个数N （有限元分析中，自由度个数N 一般丌超过分析模型网格节点数的三倍）。
特征值开平方根是ω i ，即固有圆周频率，这样，结构振劢频率（结构固有频率）f i就可通过公式f i = ω i /2 π 得到。
有限元模态分析可以得到f i 戒者ω i ，都可以用来描述结构的振劢频率。
特征值对应的特性矢量为{ u } i 。
特征矢量{ u } i表示结构在以固有频率f i振劢时所具有的振劢形状（振型）。
模态分析中的矩阵1. 模态分析微分方程组包含六个矩阵：[ K ] 代表刚度矩阵。
可参考“结构静力学”中的解释说明。
{ u } 代表位移矢量。
主要用来描述模态分析的振型。
可参考“结构静力学”中的解释说明，但一定要注意，模态分析中得到的位移矢量不静力学分析中位移矢量代表变形丌同。
[ C ] 代表阷尼矩阵。
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风刀的模态分析摘要：/a/jixiegongcheng4603.html在机械行业中，对于大量的旋转结构都会时常接触到，这些结构在整个机械行业中占住重要的地位，然而，对于这些结构的损坏，也是由于在旋转的过程中产生了共振，从而引起很大的振动应力，导致了结构件的损坏。
因此，在实际工程的设计中，如何做好动力学设计和分析是一项举足轻重的工作。
对于像这样的旋转结构件，如何避免产生共振，是动力学设计和分析中一项重要的环节。
为此，利用当前先进的计算机技术来对产品进行模态分析，可以指导实际工作中如何去避免共振。
模态分析是用来确定结构振动特性的一种技术，通过它可以确定自然频率、振型和振型参与系数．模态分析可以使结构设计避免共振或以特定频率进行振动，明确结构对于不同类型的动力载荷是如何响应的，有助于在其他动力学分析中估算求解控制参数。
所以接下来对本文的研究对象即对风刀吹风管进行改进前后做一个模态的对比分析。
1 风刀吹风管的振动分析风刀吹风管在工作的过程中，由于受到气流连续不断的冲击作用，所产生的高频振动量就是风刀吹风管的固有频率，风刀吹风管的固有振动频率一般是指风刀吹风管系统风刀振动的固有频率，风刀吹风管系统的风刀振动主要是由高压高速的气流所引起的．影响风刀振动的固有频率的因素很多，如气流压缩强度、流速大小、单位面积流通量以及各种阻尼等等，近似可由公式π2//0m k f =进行计算，其中m 和k 分别为气流的等效质量．为了避免气流流过吹风管发生共振现象，必须精确地测出吹风管的固有振动频率，同时也为风刀吹风管系统的故障诊断提供了一个重要参数．2 风刀吹风管的模态分析2.1 模态分析简介模态分析可以分为理论模态分析和试验模态分析,以及二者相结合的理论—试验模态分析这三种研究手段和方法。
理论模态分析是基于线性振动理论、有限元理论的，它通过计算机及工程分析软件，首先建立研究对象的几何或数学模型，分析其物理参数，从研究激励、振动系统特性、响应三个方面来求解研究对象的动态特性。
实验模态显然是依赖于实验仪器的，主要基于线性振动理论，或者可以间接的从声音振动频率上可以测得。
总之，模态分析就是分析引起最低振动频率的大小，因此，模态分析也可以称为振动模态分析，而振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。
如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。
因此，模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。
2.2 风刀吹风管的模态分析理论研究结构系统的固有振动特性，首先要建立该系统的动力方程。
多自由度的运动方程可以应用达朗伯原理、牛顿第二定律、拉格朗日方程或哈密顿定理来建立。
对于一个N 个自由度线性系统，其运动微分方程为：)}({}]{[}]{[}]{[t F X K X C X M =++∙∙∙ 式中：[M]——风刀吹风管系统的质量矩阵；[C]——风刀吹风管系统的阻尼矩阵；[K]——风刀吹风管系统的刚度矩阵；{F(t)}——风刀吹风管系统所受激励向量，即{F(t)}={f 1，f 2，f 3，...f n }T ；{∙∙X }——风刀吹风管系统的振动加速度量；{∙X }——风刀吹风管系统的速度向量；{X }——风刀吹风管系统的位移向量，{X }={X 1，X 2，...X n }T 。
本文所研究的是风刀吹风管系统自由振动类型，因此可以假设{F(t)}=0，得到自由振动方程，又由于在风刀吹风管系统中阻尼很小，几乎可以忽略不计，从而可以令[C]=0，从而得到无阻尼的自由振动方程：0}]{[}]{[=+∙∙X K X M 由于风刀吹风管系统属于弹性体的自由振动，对于弹性体的自由振动，它总可以分解为一系列简谐振动的叠加。
为了研究弹性体的自由振动固有频率及振型，可以考虑如下简谐振动的解，如下为：)sin(}{)}({t x t y =其中{x}是位移y(t)的振幅列向量，与时间t 无关，，ω是固有圆频率。
所以得以下特征方程：0}x {][][i 2=-）（M K ω 式中，i ω为第i 为第i 阶模态的固有频率，{x}为第i 阶模态的主振型．i=1，2，...，n ．特征值i ω及其对应的特征向量{x i }称为该振动系统的特征对，{x i }代表风刀吹风管按i ω振动时各坐标点之间的相对振幅，称为风刀吹风管的第i 阶主振型或模态，风刀吹风管的模态矩阵为:}]x {L }}{[{][21n x x X ⋅⋅⋅=对于上述的特征方程，如果令2ωλ=，由于}x {i 为非零向量，则即为求行列式0)(2=-M K ω，这是一个广义特征方程，如果矩阵[K]阶数为n,则该方程为λ的n 次代数方程，可以决定n 个广义特征值n λ（n=1,2,...）,这样就可以决定风刀吹风管的n 个固有频率值。
所以，对于一般的振动系统都存在n 个固有频率和n 个主振型，每一对频率和振型代表一个单自由度系统的自由振动，这就是自由振动结构的模态．多自由度系统的自由振动可以分解为n 个单自由度的简谐振动的叠加，或者说系统的自由振动是n 个固有模态振动的线性组合．这就意味着多自由度系统一般说来不是作某一固有频率的自由振动，而是多个固有频率的简谐振动的合成。
由振动力学可知，在结构的振动过程中引起振动的主要因素是较低阶的固有频率和对应的振型，并且由于结构阻尼的存在，高频所对应的振型将迅速衰减，因此求解高阶频率没有实际意义，因此本研究在对风刀吹风管进行模态分析时选取前15阶固有频率进行分析，这样既能得出对风刀吹风管影响较大的固有频率和振型值，又能提高求解速度。
2.3 风刀吹风管的有限元模态分析本文所研究的风刀吹风管的模态分析是基于大型通用有限元软件ANSYS,ANSYS 软件是融结构、热、电磁、流体、声学为一体的大型通用CAE 分析软件，具有很全面很强大的图形交互能力，拥有丰富的材料库和单元库，能够高效的求解各种复杂结构的振动、线性和非线性、谐波响应分析、模态分析、断裂力学、静力、动力等问题，是计算机辅助工程CAE 、工程数值分析和仿真的有效工具。
ANSYS 环境下的模态分析是一个线性分析，对于风刀吹风管的有限元分析，整个过程分为以下几个步骤：1）风刀吹风管模型的建立有限元分析的过程中，对于几何模型的处理很重要，几何模型处理的好坏直接影响有限元模型的建立以及求解精度的准确性。
在这里要注意一下几点处理方法：a.对结构分析影响不大的圆角，可以省略；b.对于很小的圆孔，在不影响分析的前提下，也可以省略。
大一些的圆孔要么细化网格，要么简化为方孔。
本文在三维造型软件SolidWorks 中建立了风刀吹风管的几何模型，为了提高风刀吹风管的固有频率，对风刀吹风管做了一些改进，即在改进后的风刀吹风管管身弯管处加上一个加强板，在建模的过程中，按照上述有限元建模的要求，省略了对分析影响不大的倒圆角，小圆孔。
建好风刀吹风管的几何模型后，为了能跟好的将几何模型导入ANSYS 中，将建好的几何模型另存为parasolid 格式，即后缀名为“.x_t ”这种文件格式。
导入几何模型如图1，图2所示。
图1改进前风刀吹风管模型，图2改进后风刀吹风管模型。
图1 改进前风刀吹风管图2 改进后风刀吹风管2）风刀吹风管单元属性的定义在风刀吹风管模型导入ANSYS后，需要在ANSYS前处理器中定义风刀吹风管的单元类型，单元实常数，材料属性等等，本文对风刀吹风管采用的是三维实体建模，所以选用三维实体Solid单元类型，并选择编号为45的单元，即solid45单元，该单元solid45单元用于构造三维实体结构。
单元通过8个节点来定义,每个节点有3个沿着xyz方向平移的自由度。
单元具有塑性、蠕变、膨胀、应力强化，大变形和大应变能力。
由于是实体建模，所以不需要定义是常数，该项可以缺省。
风刀吹风管采用Q235卷制而成，该种材料的弹性模量为2.1e+11Pa,泊松比0.3，材料密度为7.9×103Kg/m3。
图3 改进前风刀吹风管3D网格图4 改进后风刀吹风管3D网格3）风刀吹风管网格的划分改进前风刀吹风管有前吹风管，前吹风管护板两部分组成。
改进后风刀吹风管有前吹风管、吹风管加强板、前吹风管护板三部分组成。
考虑到是装配体，有些几何体的形状不是很规则，在这里采用智能网格划分，这样划分出的网格能够保证节点的相互结合，再划分网格的同时，需要选择带有材料属性的solid单元，单元尺寸，在这里，由于所用材料都一样，所以只选择上述定义的solid单元，单元尺寸，根据实际情况给定即可。
改进前后划分出的网格如图3、4所示。
改进前风刀吹风管的单元数为314399，节点数为110713；改进后风刀吹风管的单元数为291212，节点数为103893。
4）风刀吹风管模态分析设置选择进入模态分析模块后，需要进行一系列的模态分析设定，首先确定模态提取的方法，ANSYS模态提取的方法有：分块法（block lanczos）、子空间法（subspace）、动态提取法(power dynamics)、缩减法（reduced/householder）、QR阻尼法（QR damped）、阻尼法（damped）、非对称法（unsymmetric）等。
大多数分析都可使用子空间法、分块法、缩减法。
本次分析采用一般都常用的分块兰索斯法来提取模态，设定定No．of nodes to extract域输入提取的模态数目为15，Expand mode to shaps设置为Yes，在No．of nodes to expand域输入要扩展的模态数目为15，设定完成后需在分块兰索斯法中设定StartFreq(initial shift)为0，End Frequency为99999999。
5）风刀吹风管边界条件施加及求解对风刀吹风管进行模态分析的目的是求出风刀吹风管各阶固有频率及其对应主振型，因此不需对模型加载，只需对风刀吹风管两管端处圆柱面进行自由度约束。
选择欲施加位移约束的风刀吹风管两管端处圆柱面上的一些节点，并设定其约束方向为全约束。
改进前后的风刀吹风管约束是一样的，这里示意改进后的风刀吹风管家在示意图，约束示意图如图5所示。
图5 风刀吹风管加载示意图边界条件的施加后，还要利用求解器将固有频率输出，固有频率将被写到输出文件*．OUT及振型文件*．MODE中。
由于振型还未被写到数据库或结果文件中，因此还不能对结果进行后处理，需对模态进行扩展后方可进行后处理。
6）模态扩展设计及扩展求解扩展模态适用于多种模态提取方法，如果想在后处理器中观察振型，必须先进行模态扩展，将振型写入结果文件。
模态扩展要求振型文件*．MODE、文件*．EMAT、*．ESAV及*．TRI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。