有了这个插件后，我10秒就完成了ANSYS 模态分析
在有限元动力学分析中，模态分析是获取结构固有频率、振型的核心环节。之前笔者开发过基于optistruct模态分析的二次开发工具，
在HyperMesh中就带有一个模态分析的二次开发插件，用于搭建ANSYS求解器的模态分析-“An alysis Setup” 。该工具通过可视化的 “An alysis Options” 界面，将复杂的控制卡片（如 MODOPT、MXPAND）转化为直观的参数选项，无需手动查找卡片即可完成配置。
本文将以界面区域划分为核心，结合操作流程、参数细节、工程场景与注意事项，系统讲解ANSYS模态分析的完整设置方法，兼顾新手易上手性与工程实用性。工具界面如下图所示。
一、先切求解器才会出现插件
在开始配置前，需确认HyperMesh已切换至 ANSYS 求解器界面，不然无法载入插件。
操作步骤：
在菜单栏点击 “Tools> An alysis Setup”，弹出 “A nalysis Options” 对话框；
二、按模块配置关键参数
“An alysis Options” 界面按功能划分为
MODOPT（模态提取）
MXPAND（模态扩展）
EQSLV（方程求解）
Solution controls（矩阵乘数）
Other controls（特殊控制） 五大区域，各区域参数相互配合，共同定义模态求解规则。
（一）MODOPT 区域：模态提取核心配置（必设参数）
该区域决定 “求解器如何计算模态”，是模态分析的基础，需优先配置，核心参数覆盖提取方法、模态筛选范围与精度控制。
（二）MXPAND 区域：模态扩展配置（结果输出）
“模态扩展” 决定是否输出振型、应力等详细结果，若仅需固有频率可跳过，需后处理查看振型则必须配置。
（三）EQSLV 区域：方程求解器配置（效率与精度）
该区域选择求解特征值问题的 solver 类型，影响计算速度与内存占用，需结合模型规模选择。
（四）Solution controls 与 Other controls：可选参数（按需配置）
这两个区域为特殊场景补充参数，多数常规分析保持默认即可，无需额外操作。
三、工程场景配置示例
结合不同模型规模与分析需求，以下为两类典型场景的完整配置方案，可直接参考复用：
场景 1：小型结构低阶模态分析（如无人机机翼，自由度 < 10 万）
MODOPT 区域：提取方法 = LANB，模态筛选 = Number of modes to extract（10），打印模态数 = 10，不勾选复特征模态，勾选振型归一化；
MXPAND 区域：扩展模态数 = 10，不设扩展频率范围，显著性水平默认，勾选单元结果计算；
EQSLV 区域：求解器类型 = SPARSE，迭代公差默认（1e-5）；
可选区域：矩阵乘数 = 1.0，不勾选集中质量近似，不勾选预应力效应，勾选扩展过程。
核心目标：快速获取前 10 阶模态的频率与振型，用于验证机翼是否避开螺旋桨工作频率（如 50Hz 以下）。
场景 2：大型结构频率范围分析（如飞机机身，自由度 > 100 万）
MODOPT 区域：提取方法 = LANB，模态筛选 = Frequency range（0~50Hz），打印模态数 = 20，不勾选复特征模态，勾选振型归一化；
MXPAND 区域：扩展模态数 = 20，扩展频率范围 = 0~50Hz，显著性水平默认，勾选单元结果计算；
EQSLV 区域：求解器类型 = PCG（迭代求解器），迭代公差 = 1e-5；
可选区域：矩阵乘数 = 1.0，不勾选集中质量近似，若机身含预紧部件则勾选预应力效应，勾选扩展过程。
核心目标：聚焦 50Hz 以下关键模态，在控制内存占用的同时，确保结果精度满足机身动力学设计需求。
四、关键注意事项：避坑指南与操作规范
模型预处理是前提：
配置前需完成三项基础工作：
① 材料属性（密度、弹性模量）正确定义；
② 网格质量达标（无负体积、翘曲超限单元）；
③ 边界条件配置（自由模态无约束，约束模态需正确施加固支 / 铰支），否则求解会失败。
隐含卡片无需手动改：
系统自动生成 / SOLU、SOLVE等隐含卡片，无需在控制卡片列表中修改，强行编辑可能导致求解流程中断。
五、总结：界面化配置的核心价值
“An alysis Options” 将 ANSYS 模态分析的复杂逻辑转化为 “区域化、可视化” 的参数配置，其核心价值在于：
降低门槛：无需记忆 MODOPT、MXPAND 等底层卡片指令，新手也能快速上手；
提升效率：自动关联隐含卡片、校验参数冲突，减少手动操作与返工；
适配场景：按区域划分参数，可根据模型规模（小型 / 大型）、分析需求（仅频率 / 含振型）灵活调整，兼顾精度与效率。
掌握界面各区域参数的含义与配置逻辑，结合工程场景选择合适方案，即可高效完成 ANSYS 模态分析设置，为后续振型解读、共振规避与结构优化提供可靠的基础数据。
