nsys譜分析實(shí)例地震位移譜分析

1、二.地震位移譜分析如圖所示為一板梁結(jié)構(gòu)，試計(jì)算在 Y方向地震位移譜作用下的構(gòu)件響應(yīng)情況。板梁結(jié)構(gòu) 相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表所示。板梁結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)和材料參數(shù)板厚度T/mm梁寬 度B/mm梁高 度H/mm梁截面 面積S/mm梁慣性 矩IZZ/mm4梁慣性 矩IYY/m4m彈性模 量E/GPa泊松比密 度Kg/m3234121692200.37800相應(yīng)譜頻率0.51.02.43.817182032位移1.00.50.80.71.00.70.80.3板梁結(jié)構(gòu)（模型圖）進(jìn)行題目2的分析。第一步是建立實(shí)體模型（如圖4），并選擇梁?jiǎn)卧蜌卧M梁和板進(jìn)行求解。建此模型并無(wú)特別的難處，只要定義關(guān)鍵點(diǎn)正確，還有就是在

2、建模過(guò)程當(dāng)中 注意對(duì)全局坐標(biāo)系的運(yùn)用，很容易就能做出模型。此題的難點(diǎn)在于對(duì)梁和板的分析求解。進(jìn)行求解，首先進(jìn)行的就是模態(tài)分析，約束好六條梁， 就可以進(jìn)行模態(tài)的分析求解了。模態(tài)分析后，相應(yīng)的就進(jìn)行頻譜分析，在輸入頻率和位移后 開(kāi)始運(yùn)算求解。此后進(jìn)行模態(tài)擴(kuò)展分析，最后進(jìn)行模態(tài)合并分析。分析完后，再對(duì)結(jié)果進(jìn)行 查看。通過(guò)命令 Main MenuGeneral PostprocList ResultsNodal Solution查看節(jié)點(diǎn)位移結(jié)果、 節(jié)點(diǎn)等效應(yīng)力結(jié)果（圖5）及反作用力結(jié)果（圖6）。通過(guò)圖片我們看清晰的看到梁和板的受 力情況及變形情況，在板與梁的連接處，板所受的應(yīng)力最大，這些地方較容易受到

3、破壞，故 可考慮對(duì)其進(jìn)行加固。而梁主要是中間兩層變形較大，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮材料的選用 及直徑的大小。1指定分析標(biāo)題1 .選取菜單路徑 Utility Me nu | File | Cha nge Job name,將彈出 Cha nge Job name 修改文件名）對(duì) 話框。2. 在En ter new job name輸入新文件名）文本框中輸入文字“ CH ”，為本分析實(shí)例的數(shù)據(jù)庫(kù)文 件名。單擊對(duì)話框中的“ 0K按鈕，完成文件名的修改。3. 選取菜單路徑Utility Menu | File | Change Title，將彈出Change Title （修改標(biāo)題）對(duì)話框。4. 在

4、Enter new title （輸入新標(biāo)題）文本框中輸入文字“ response analysis of a beam-shellstructure，為本分析實(shí)例的標(biāo)題名。單擊對(duì)話框中的“OK按鈕，完成對(duì)標(biāo)題名的指定。2定義單元類型1. 選取菜單路徑 Ma in Menu | Preprocessor | Eleme nt Type | Add/Edit/Delete 將彈出 Eleme nt Types （單元類型定義）對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“ADD”按鈕，將彈出Library of Element Types （單元類型庫(kù)）對(duì)話框。2. 在左邊的滾動(dòng)框中單擊“ Structural Sh

5、e II”，選擇結(jié)構(gòu)殼單元類型。在右邊的滾動(dòng)框中單 擊“Elastic 4node 63,使其高亮度顯示，選擇4節(jié)點(diǎn)彈性殼單元。在對(duì)話框中單擊“ APPLY 按鈕，完成對(duì)這種單元的定義。3. 接著繼續(xù)在Library of Element Types （單元類型庫(kù)）對(duì)話框的左邊滾動(dòng)框中單擊“ Structural Beam”，在右邊的滾動(dòng)框中單擊“ 3D elastic 4”，使其高亮度顯示，選擇3維彈性梁?jiǎn)卧?單擊對(duì)話框中的“ OK按鈕，完成單元定義并關(guān)閉Library of Element Types （單元類型庫(kù)）對(duì)話 框。單擊 Element Types （單元類型定義 ）對(duì)話框中的

6、“ CLOS“E 按鈕，關(guān)閉對(duì)話框中，完成單元 類型的定義。3. 定義單元實(shí)常數(shù)1. 選取菜單途徑 Main Menu | Preprocessor | Real Constan,將彈出 Real Constants 實(shí)常數(shù)定義） 對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“ ADD”按鈕，將彈出Element Type for Real Constants選擇定義實(shí) 常數(shù)的單元類型 ）對(duì)話框。2. 在選擇單元類型列表框中，單擊“ Type 1 SHELL63 ”使其高亮度顯示，選擇第一類單元SHELL63。然后單擊該對(duì)話框中的 “0K按鈕，將彈出Real Constant Set Number1,for SHE

7、LL63 （為SHELL63單元定義實(shí)常數(shù)）對(duì)話框。3. 在對(duì)話框中的Shell thickness at node I TK（I）（殼的厚度）文本框中輸入2E-3,定義板殼的厚 度為 2E-3 m。4. 其余參數(shù)保持缺省。單擊按鈕，關(guān)閉 Real Co nsta nts Set Number 1 for SHELL63（單元 SHELL63 的實(shí)常數(shù)定義 ）對(duì)話框。完成對(duì)單元 SHELL63 實(shí)常數(shù)的定義。5. 重復(fù)步驟2的過(guò)程，在彈出的Element Type for Real Constants選擇定義實(shí)常數(shù)的單元類型） 對(duì)話框的列表框中單擊“ Type 2 BEAM4” ，使其高亮度顯

8、示。然后單擊按鈕，將彈出 Real Constant Set Number 2,for BEAM4 （為BEAM4 單元定義實(shí)常數(shù)）對(duì)話框。6. 在對(duì)話框中的文本框中分別輸入下列數(shù)據(jù)：AREA為1.2E-5, IZZ和IYY分別為16E-12, 9E-12, TKZ 和TKY 分別為 3E-3, 4E-3。7. 單擊 “OK 按鈕，關(guān)閉 Real Constant Set Number 2,for BEAM4 為BEAM4 單元定義實(shí)常數(shù)） 對(duì)話框。單擊“ CL0SE 按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。4. 指定材料特性1 .選取菜單路徑 Main Menu | Preprocessor | Material

9、 Props | Material Models 將彈出 Define Material Model Behavior （ 材料模型定義 ）對(duì)話框。2. 依次雙擊Structural， Linear，Elastic和Isotropic，將彈出1號(hào)材料的彈性模量EX和泊 松比PRXY的定義對(duì)話框。3. 在圖15.11的EX文本框中輸入2.2E11，PRXY文本框中輸入0.3。定義材料的彈性模量為 2.2E11 N/m2，泊松比為0.3。單擊“ OK按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。4. 接著雙擊Density（見(jiàn)圖15.10），彈出Density for Material Number 1 （1號(hào)材料密度定義）

10、對(duì)話 框。5. 在DENS文本框中輸入7.8E3,設(shè)定1號(hào)材料密度為7.8E3 Kg/m3。單擊“ OK按鈕，完成 密度定義。選取路徑Material | Exit，完成對(duì)材料模型的定義。6. 單擊ANSYS6.1的ANSYS Toolbar （工具條）上的“ SAVE”按鈕，保存數(shù)據(jù)庫(kù)文件5. 建立梁有限元模型1 .選取路徑路徑 Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Keypoints | In Active CS 將彈 出Create Keypoints in Active Coordinate System 根據(jù)坐標(biāo)創(chuàng)建關(guān)鍵點(diǎn)）對(duì)話

11、框。2. 在對(duì)話框中，輸入Keypoint number （關(guān)鍵點(diǎn)號(hào)）為1，X,Y,Z位置分別為0, 0, 0。可用Tab鍵 在輸入?yún)^(qū)之間移動(dòng)單擊按鈕，完成關(guān)鍵點(diǎn) 1 的定義。3. 對(duì)下面的關(guān)鍵點(diǎn)及 X,Y,Z 位置重復(fù)這一過(guò)程：關(guān)鍵點(diǎn) 2： 0， 0， 0.5關(guān)鍵點(diǎn) 3： 0， 0， 1.0關(guān)鍵點(diǎn) 4： 0， 0， 1.5輸入完最后一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)后，單擊“ OK按鈕。圖形輸出窗口將顯示剛創(chuàng)建的各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。4. 選取菜單路徑 Utility Menu | PlotCtrls | Pan ZoomRotate，將會(huì)彈出 ANSYS6.1 提供的 Pan-Zoom-Rotate （平移-縮放-轉(zhuǎn)動(dòng) ）

12、對(duì)話框。5. 單擊對(duì)話框中的“ BOT按鈕，改變圖形輸出窗口中的視圖方向，以便看出建立的四個(gè)節(jié) 點(diǎn)的位置。6選取菜單路徑 Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Lines | Lines | Straightlin，e 將彈 出Create Straight Line創(chuàng)建直線）拾取對(duì)話框。7在圖形窗口中單擊關(guān)鍵點(diǎn)1、2創(chuàng)建直線L1。然后依次單擊關(guān)鍵點(diǎn)2、3和關(guān)鍵點(diǎn)3、4,創(chuàng) 建直線 L2，L3。8. 選取菜單路徑 Utility Menu | PlotCtrls | Numbering，將彈出 Plot Numbering Control

13、s（序號(hào)顯示 控制）對(duì)話框。9. 在Plot Numbering Controls （序號(hào)顯示控制）對(duì)話框中單擊Keypoint numbers關(guān)鍵點(diǎn)序號(hào)（）、 Line numbers （線的序號(hào)）和Area numbers面的序號(hào)）所對(duì)應(yīng)的復(fù)選框，使其變?yōu)椤?On”，然后 單擊對(duì)話框中的“ OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框。10. 選取菜單路徑 Utility Menu | Multi-Plots ，對(duì)圖形輸出窗口中的所建幾何模型根據(jù)前面的設(shè) 置重新顯示。11. 選取菜單路徑 Main Menu | Preprocessor | Meshing |MeshToo，l 將彈出 Mesh Tool （網(wǎng)格劃

14、分 工具）對(duì)話框。12. 單擊對(duì)話框中的單元屬性設(shè)置區(qū)中的下拉框中的 Lin es，選定設(shè)置對(duì)象為線。然后單擊右 邊的“ SET按鈕，將彈出線屬性設(shè)置拾取對(duì)話框，單擊其中的“ PICK ALL”按鈕。將會(huì)彈出 Line Attributes （線單元屬性設(shè)置 ）對(duì)話框。13. 單擊對(duì)話框中的Material number （材料序號(hào)）下拉框，Real constant set number實(shí)常數(shù)序號(hào)） 和Element type number單元序號(hào)）下拉框，將其分別設(shè)置為：Material number為1，Real constant set number為2，Element type nu

15、mber為2BEAM4。單擊對(duì)話框中的“ OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框， 完成對(duì)線單元屬性的設(shè)置。14. 在Mesh Tool （網(wǎng)格劃分工具）對(duì)話框中的Size Controls （尺寸控制）區(qū)中，單擊線單元的“SET 按鈕，將彈出 Element Sizes on Picked Lines 選（ 定線的單元尺寸定義 ） 拾取對(duì)話框。單擊對(duì)話 框中的“ PICK ALL”按鈕，將彈出Element Sizes on Picked Lines選定線的單元尺寸）定義對(duì) 話框。15. 在對(duì)話框中的 No. of element divisions （分割單元數(shù) ）文本框中輸入“ 6”，定義在選定的每 條線上

16、將劃分6個(gè)單元。單擊“ OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框，完成對(duì)所選線單元尺寸的設(shè)置。16. 在網(wǎng)格劃分工具對(duì)話框中，單擊 Mesh下拉框中的Lines，選定分網(wǎng)對(duì)象是線。然后，單 擊對(duì)話框中的“ MESH按鈕，將會(huì)彈出Lines Mesh對(duì)創(chuàng)建的線進(jìn)行分網(wǎng)）拾取對(duì)話框。單擊對(duì) 話框中的“ PICK ALL”按鈕，選定所有創(chuàng)建的線進(jìn)行分網(wǎng)。17. 選取菜單路徑 Main Menu | Preprocessor | Modeling | Copy | Lines，將彈出 CopyLines （線拷 貝）拾取對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“ PICK ALL”按鈕，選擇所有的線。將彈出Copy Lines（線拷 貝）對(duì)

17、話框。18. 在線拷貝對(duì)話框中的 Y-offset in active CS （在激活坐標(biāo)系 Y 方向平移量 ）文本框中輸入 “0.5”，Items to be copied拷貝項(xiàng)目）下拉框中選擇Lines and Mesh,設(shè)置拷貝項(xiàng)目為線及其網(wǎng)格。然后單擊對(duì)話框的“ OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框，對(duì)選定的線按照設(shè)置的值進(jìn)行拷貝。19. 重復(fù)操作步20，在彈出的線拷貝對(duì)話框中，刪掉 丫-offset in active CS文本框中的“ 0.5”， 在X-offset in active CS文本框中輸入“ 0.5”。然后單擊對(duì)話框的“ OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框，對(duì) 選定的線按照設(shè)置的值進(jìn)行拷貝20. 選擇

18、菜單路徑Utility Menu | Select | Entities，將彈出Select Entities （實(shí)體選擇）對(duì)話框。21. 在對(duì)話框中最上面下拉框中單擊 Lines 選項(xiàng)，指定選擇對(duì)象為線。在接下來(lái)的下拉框中 單擊By Location選項(xiàng)，指定選擇方式為根據(jù)坐標(biāo)位置。單擊“ X coordinates”單選按鈕，并在 下面的 Min,Max 文本框中輸入“ 0.5”，指定選擇對(duì)象位置為 X 坐標(biāo)值為“ 0.5”的所有對(duì)象。 單擊“From Full”單選按鈕，指定選取范圍為全部。然后單擊“SELEALL”按鈕，再單擊“OK 按鈕關(guān)閉對(duì)話框，完成選擇操作。22. 重復(fù)操作步20

19、,在彈出的Copy Lines （線拷貝）對(duì)話框中單擊“ OK按鈕，保持其彈出時(shí)的 缺省值并關(guān)閉對(duì)話框，對(duì)選定的線按照設(shè)置的值進(jìn)行拷貝。23選擇菜單路徑 Utility Menu | Select | Everything ，選擇模型中的所有元素。24選擇菜單路徑 Utility Menu | Plot | Replot ，對(duì)建立好的所有單元進(jìn)行顯示。6. 建立板殼有限元模型1. 選取菜單路徑 Utility Menu | PlotCtrls | Numbering ,在彈出的 Plot Numbering Controls（序號(hào)顯 示控制）對(duì)話框中，單擊Line numbers線的序號(hào)）和A

20、rea numbers面的序號(hào)）所對(duì)應(yīng)的復(fù)選框， 使其變?yōu)椤?Off”。然后單擊Elem/ Attrib numbering下拉框中的No numbering選項(xiàng)，不顯示任 何單元序號(hào)。僅保留Keypoint numbers （關(guān)鍵點(diǎn)序號(hào)）的設(shè)置為“On”。最后單擊對(duì)話框中的“0K 按鈕關(guān)閉對(duì)話框。2. 選取菜單路徑 Utility Menu | PlotCtrls | Viewing Direction ，將會(huì)彈出 ANSYS6.1 提供的 Viewing Direction （ 觀察方向 ）對(duì)話框。3. 在對(duì)話框中的 XV,YV,ZV Coords of view point （ 觀察點(diǎn)坐

21、標(biāo)值 ）文本框中分別輸入： -0.5、-0.9、 1，指定觀察點(diǎn)的坐標(biāo)。在 Coord axis orientation （坐標(biāo)軸方向 ）下拉框中單擊“ X-axisdown”。然后單擊對(duì)話框中的按鈕“ OK關(guān)閉對(duì)話框。4. 選取菜單路徑 Main Menu | Preprocessor | Modeling |Create | Arbitrary | Through KP，s 將彈出 Create Area thru KPs通過(guò)關(guān)鍵點(diǎn)創(chuàng)建面）拾取對(duì)話框。在圖形窗口中依次單擊關(guān)鍵點(diǎn)： 2，6， 14和10，然后單擊拾取對(duì)話框中的“OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框。ANSYS6.1將會(huì)通過(guò)關(guān)鍵點(diǎn)2, 6, 1

22、4 和 10 創(chuàng)建一個(gè)面。5. 選取菜單路徑 Main Menu | Preprocessor | Meshing |MeshToo，l 將彈出 Mesh Tool （網(wǎng)格劃分 工具）對(duì)話框。6. 單擊對(duì)話框中Eleme nt Attributes （單元屬性）下拉框中的“ Global”，然后單擊下拉框右邊 的“ SET”按鈕，將彈出單元屬性設(shè)置對(duì)話框。7. 單擊對(duì)話框中的 Element type number （單元類型序號(hào) ）、Material number （材料序號(hào) ）下拉框、 Real constant set number實(shí)常數(shù)序號(hào)）下拉框和Element coordinate

23、 sys單元坐標(biāo)系），將其分別 設(shè)置為： Element type number 為“1 SHELL63”， Material number 為“1”， Real constant set number為“ 1”，Element coordinate sys為“ 0”。然后單擊對(duì)話框中的“ OK按鈕關(guān)閉對(duì)話 框，完成對(duì)單元屬性的設(shè)置。8. 選取菜單路徑 Utility Menu | Select | Everything Below | Selected Areas，對(duì)創(chuàng)建的面以及面 上的線、點(diǎn)進(jìn)行選擇，作為顯示和操作對(duì)象。9. 在Mesh Tool （網(wǎng)格劃分工具）對(duì)話框中的Size Con

24、trols （尺寸控制）區(qū)中，單擊線單元的“SET” 按鈕，將彈出 Element Sizes on Picked Lines 選（ 定線的單元尺寸定義 ） 拾取對(duì)話框，單擊對(duì)話 框中的“ PICK ALL ”按鈕。將彈出 Element Sizes on Picked Lines 選（ 定線的單元尺寸 ）。10. 在對(duì)話框中的 No. of element divisions （單元分割數(shù) ）文本框中輸入“ 5”，然后單擊“ OK” 按鈕關(guān)閉對(duì)話框，完成對(duì)面上各邊的分網(wǎng)設(shè)置。11. 在網(wǎng)格劃分工具對(duì)話框中，單擊 Mesh下拉框中的“ Areas”，選定分網(wǎng)對(duì)象是面。單擊 Shape （形狀控

25、制 ） 設(shè)置選項(xiàng)： Quad 單選按鈕和 Free 單選按鈕。然后，單擊對(duì)話框中的 “MESH” 按鈕，將會(huì)彈出 Areas Mesh （對(duì)選定的面進(jìn)行分網(wǎng) ）拾取對(duì)話框。 單擊對(duì)話框中的 “PICK ALL ” 按鈕，選定所有創(chuàng)建的面進(jìn)行分網(wǎng)。單擊對(duì)話框中的“CLOSE按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。13. 選取菜單路徑Utility Menu | Select | Everything，選擇所有創(chuàng)建的模型作為操作對(duì) 象。14. 選取菜單路徑Utility Menu | Plot | Replot，將所有建立的模型在圖形窗口中重新顯示。15. 選取菜單路徑 Main Menu | Preprocessor

26、 | Modeling | Copy | Areas，將彈出 CopyAreas （面拷 貝）拾取對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“ PICK ALL ”按鈕，選擇所有的面。將彈出Copy Areas（面 拷貝）對(duì)話框。16. 在面拷貝對(duì)話框中的 X-offset in active CS （激活坐標(biāo)系 X 方向平移量 ）文本框中輸“ 0.5”， Items to be copied拷貝項(xiàng)目）下拉框中選擇Areas and Mesh設(shè)置拷貝項(xiàng)目為面及其網(wǎng)格。然 后單擊對(duì)話框的“ 0K按鈕關(guān)閉對(duì)話框，對(duì)選定的面按照設(shè)置的值進(jìn)行拷貝。將完成的一層 板殼有限元模型的建立。17重復(fù)操作步 15，在彈出的面拷貝對(duì)

27、話框中的 Number of copies （拷貝份數(shù)）文本框中輸入“3”。 刪除X-offset in active CS （激活坐標(biāo)系X方向平移量）文本框中的“ 0.5”，然后在Z-offset in active CS激活坐標(biāo)系Z方向平移量）文本框中輸入“ 0.5”。單擊對(duì)話框的“ 0K按鈕關(guān)閉對(duì) 話框，對(duì)選定的面按照設(shè)置的值進(jìn)行拷貝。 ANSYS6.1 將完成的二、三層板殼有限元模型的 建立。18選取菜單路徑 Utility Menu | Plot | Multi-Plots ，將建立的完整的梁 -板殼有限元模型在圖形 窗口中進(jìn)行顯示。19合并重復(fù)節(jié)點(diǎn)，由于在模型建立時(shí)大量的運(yùn)用了模型

28、拷貝功能，因此在某些位置產(chǎn)生了 重復(fù)節(jié)點(diǎn)等元素，需要將其合并。選取菜單路徑 Main Menu | Preprocessor | NumberingCtrls | Merge Items，將彈出 Merge Coincident or Equivalently Defined Items （合并定義的重復(fù)項(xiàng)目）對(duì)話 框。20單擊對(duì)話框中 Type of item to be merge （合并項(xiàng)目類型 ）下拉框中的“ All ”，指定合并所有 的項(xiàng)目，保持其余設(shè)置缺省，單擊“ OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框。對(duì)所有重復(fù)的項(xiàng)目進(jìn)行合并。 21對(duì)項(xiàng)目編號(hào)進(jìn)行壓縮。 選取菜單路徑 Main Menu | Pre

29、processor | Numbering Ctrls |Compress Numbers,將彈出Compress Numbers壓縮編號(hào)）對(duì)話框。22單擊對(duì)話框中的 Label Item to be compressed 壓（ 縮項(xiàng)目標(biāo)簽 ）下拉框中的“ All ”，對(duì)所有 項(xiàng)目編號(hào)進(jìn)行壓縮。單擊“ OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框。通過(guò)輸出窗口可以對(duì)合并和壓縮的項(xiàng)目進(jìn) 行查看。7. 定義邊條，加載并求解（ 一 ） 定義載荷和邊界條件1 選擇菜單路徑Utility Menu | Select | Entities，將彈出Select Entities （實(shí)體選擇）對(duì)話框，在對(duì) 話框中的選擇項(xiàng)目下拉框中選取

30、“ Nodes” ，選擇方式下拉框中選取“ By Location” 。單擊“ Zcoordinate單選按鈕，然后單擊“ SELEALL”按鈕。再單擊“ OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框，選定所 有Z坐標(biāo)值為0的節(jié)點(diǎn)。2選取菜單路徑 Main Menu | Preprocessor | Loads | Define Loads | Apply | Structural | Displacement | On Nodes將會(huì)彈出拾取對(duì)話框。單擊對(duì)話框中的“PICK ALL按鈕，將彈出ApplyU, ROT on Nodes （在節(jié)點(diǎn)上施加位移約束 ）對(duì)話框。3. 在對(duì)話框中的DOFS to be const

31、rained被約束的自由度）滾動(dòng)框中，在所有自由度“All DOF ”上單擊一次使其高亮度顯示。單擊對(duì)話框中的“OK按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，完成對(duì)所選節(jié)點(diǎn)的約束。4. 選擇菜單路徑 Utility Menu | Select | Everything。再選取菜單路徑 Utility Menu | Plot |Replot。 圖形窗口中將顯示出本實(shí)例的有限元模型及其邊條。5. 單擊ANSYS工具條上的“ SEVE按鈕，對(duì)已完成的操作進(jìn)行存盤。（ 二 ） 進(jìn)行模態(tài)求解1. 選取菜單路徑 Ma in Menu | Solution | An alysis Type | New An alysis，將彈出

32、NewA nalysis （新 分析）對(duì)話框。在對(duì)話框中單擊Modal單選按鈕，指定分析類型為模態(tài)分析（Modal）。然后， 單擊“OK按鈕完成分析類型的設(shè)置。2. 選取菜單路徑 Main Menu | Solution | Analysis Type | Analysis Options，將彈出 ModalAnalysis （模態(tài)分析 ）選項(xiàng)對(duì)話框。3. 在對(duì)話框中，指定 Mode extraction method模態(tài)提取方法）為子空間迭代法（Subspace）并 指定No. of modes extract提取模態(tài)的階數(shù)）為“10”。將Expand mode shapes擴(kuò)展模態(tài)）單選框

33、 設(shè)置為“ No”。單擊按鈕，將會(huì)彈出Subspace Modal Method子空間迭代法模態(tài)分析選項(xiàng)）對(duì) 話框。4. 單擊“OK按鈕，接受ANSYS6.1的缺省設(shè)置，完成對(duì)分析選項(xiàng)的設(shè)置。5. 選擇菜單路徑 Ma in Menu | Solution | Solve | Curre nt LS,將彈出 /STATUS Comma nd（求解命 令狀態(tài) ）輸出窗口和 Solve Current Load Step （求解當(dāng)前載荷步 ）對(duì)話框。6. 仔細(xì)檢查求解命令狀態(tài)輸出窗口中列出的命令情況,如果符合分析要求進(jìn)行下一步操作, 并選取菜單路徑 Utility Menu | File | Clo

34、se 關(guān)閉窗口。如果有不符合要求的地方,則單擊 “CLOS”E 放棄本次分析,回到相應(yīng)菜單對(duì)其進(jìn)行修改,然后再重新進(jìn)行求解。7. 單擊Solve Current Load Step求解當(dāng)前載荷步）對(duì)話框中的“ OK按鈕，進(jìn)行梁板結(jié)構(gòu)的 模態(tài)分析求解。（ 三 ） 獲得譜解1）指定分析選項(xiàng)1. 選取菜單路徑 Ma in Menu | Solution | An alysis Type | New An alysis，將彈出 NewA nalysis （新 分析）對(duì)話框。2. 在對(duì)話框中單擊Spectrum單選按鈕，指定分析類型為Spectrum （譜分析）。然后，單擊“OK 按鈕關(guān)閉對(duì)話框。3.

35、選取菜單路徑 Main Menu | Solution | Analysis Type | Analysis Options,將彈出 Spectrum Analysis （譜分析選項(xiàng) ）對(duì)話框。4. 在對(duì)話框中，單擊 Single-pt-resp 單選按鈕，指定譜分析類型為單點(diǎn)響應(yīng)譜分析。然后，在求解的模態(tài)階數(shù)（No. of modes for solu）文本框中輸入“ 10”。單擊Calculate elemstresses?求 解單元應(yīng)力 ）單選框，將其設(shè)置為“ Yes”。5. 單擊對(duì)話框中的“ OK按鈕，關(guān)閉對(duì)話框，完成分析類型的設(shè)置。2）定義載荷步選項(xiàng)1. 選取菜單路徑 Main Me

36、nu | Solution | Load Step Opts | Spectrum | Single Point |Settings 將彈 出 Sett ings for Si ngle-Poi nt Resp onse Spectrui對(duì)話框。2. 在對(duì)話框中的Type of response spctr響應(yīng)譜分析類型）下拉框中單擊“ Seismicdisplac”，指 定分析類型為位移單點(diǎn)響應(yīng)譜分析。 在Excitation direction （激勵(lì)方向）SEDX,SEDY,SEDZ文本 框中分別輸入0, 1, 0。保持其余選項(xiàng)為缺省值，單擊“ OK按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。3. 選取菜單路徑

37、Ma in Me nu | Solution | Load Step Opts | Spectrum | Si ngle Poi nt | FreqTab 將彈 出單點(diǎn)響應(yīng)譜分析的 Frequency Table （頻率表定義 ）對(duì)話框。4. 在對(duì)話框中的FREQ1、FREQ2、和FREQ8文本框中依次輸入0.5、1.0、2.4、3.8、17、18、20和32?？梢杂谩?Tab”鍵在個(gè)輸入框之間切換。然后單擊“ OK按鈕，關(guān)閉對(duì)話框。5. 選取菜單路徑 Main Menu | Solution | Load Step Opts | Spectrum | Single Point | Spect

38、rValue，s 彈出Spectrum Values -Damping Ration （譜值阻尼比）對(duì)話框。單擊“ OK按鈕，接受其缺省 值，即無(wú)阻尼。同時(shí)，將彈出 Spectrum Values （譜值定義 ）對(duì)話框。6. 在對(duì)話框中的FREQ1、FREQ2FREQ8值對(duì)應(yīng)的譜值SV1、SV2SV8文本框中依次 輸入：1.0e-3、0.5e-3 0.8e-3 0.7e-3、1.0e-3、0.75e-3 0.86e-3 和0.2e-3。然后單擊 “OK “OK 按鈕關(guān)閉對(duì)話框，完成對(duì)譜值的定義3）進(jìn)行求解1 .選擇菜單路徑 Mai n Menu | Solution | Solve | Cur

39、re nt LS,將彈出 /STATUS Comma nd（求解命 令狀態(tài) ）輸出窗口和 Solve Current Load Step （求解當(dāng)前載荷步 ）對(duì)話框。2. 仔細(xì)檢查求解命令狀態(tài)輸出窗口中列出的命令情況，看指定的分析類型、載荷步選項(xiàng)，結(jié) 果輸出選項(xiàng)等是否跟要求的一致。如果符合分析要求，進(jìn)行下一步操作。如果有不符合要求 的地方，則單擊“ CLOSE 按鈕放棄本次分析?；氐较鄳?yīng)菜單對(duì)其進(jìn)行修改后再重新求解。3. 單擊Solve Current Load Step求解當(dāng)前載荷步）對(duì)話框“ OK按鈕，進(jìn)行梁板結(jié)構(gòu)的單點(diǎn) 響應(yīng)譜分析求解。4. 根據(jù)求解問(wèn)題所劃分單元和節(jié)點(diǎn)的多少， ANSY

40、S 將會(huì)花一定的時(shí)間對(duì)問(wèn)題進(jìn)行求解。當(dāng) 求解完時(shí)，ANSYS將彈出求解完成提示“ Solution is done”對(duì)話框，單擊“ CLOSE按鈕， 結(jié)束梁板結(jié)構(gòu)的功率譜密度分析。（ 四 ） 模態(tài)擴(kuò)展1 選取菜單路徑 Ma in Menu | Solution | An alysis Type | New An alysis，將彈出 NewA nalysis （新 分析）對(duì)話框。2在New Analysis （新分析）對(duì)話框中，單擊Modal單選按鈕，指定分析類型為模態(tài)分析 （Modal）。然后，單擊“ 0K按鈕完成分析類型的設(shè)置。3. 選取菜單路徑 Ma in Menu | Solution

41、 | An alysis Type | Expa nsio nPass 將彈出 Expa nsio nPass 對(duì) 話框。單擊對(duì)話框中的Expa nsion pass單選框，將其設(shè)置為“ On”，然后，單擊“ OK按鈕 關(guān)閉對(duì)話框。4. 選取菜單路徑 Main Menu | Solution | Load Step Opts | ExpansionPass | Single Expand |Expand Mod彈出Expand Modes es將（擴(kuò)展模態(tài)）對(duì)話框。5. 在對(duì)話框中，指定要擴(kuò)展的階數(shù) （No. of modes to expand為 “10”，在 SignificantThre

42、shold （有效閥值）文本框中輸入“ 0.005”。單擊Calculate elem results求解單元應(yīng)力）單選框，使其 變?yōu)椤癥es”。這樣在進(jìn)行模態(tài)擴(kuò)展的同時(shí)將計(jì)算單元的應(yīng)力值。然后，單擊“OK按鈕關(guān)閉 對(duì)話框。6. 選擇菜單路徑 Ma in Menu | Solution | Solve | Curre nt LS,將彈出 /STATUS Comma nd（求解命 令狀態(tài) ）輸出窗口和 Solve Current Load Step （求解當(dāng)前載荷步 ）對(duì)話框。7. 仔細(xì)檢查求解命令狀態(tài)輸出窗口中列出的命令情況，如果符合分析要求便進(jìn)行下一步操作， 并選取菜單路徑 Utility

43、Menu | File | Close 關(guān)閉窗口。如果有不符合要求的地方，則單擊“ CLOS”E 按鈕放棄本次分析。并回到相應(yīng)菜單對(duì)其進(jìn)行修改，之后重新進(jìn)行求解。8. 單擊Solve Current Load Step求解當(dāng)前載荷步）對(duì)話框中的“ OK按鈕，進(jìn)行梁一板殼結(jié)構(gòu) 的擴(kuò)展模態(tài)求解。9. 當(dāng)求解完時(shí)，ANSYS將彈出求解完成提示“ Solution is done”對(duì)話框，單擊“ CLOSE按 鈕，完成梁板殼結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展模態(tài)計(jì)算。（五）模態(tài)合并1. 選取菜單路徑 Ma in Menu | Solution | An alysis Type | New An alysis，將彈出 NewA

44、 nalysis （新 分析）對(duì)話框。2. 在New Analysis （新分析）對(duì)話框中，單擊Spectrum單選按鈕，指定分析類型為模態(tài)分析 Spectrum譜分析）。然后，單擊“ OK按鈕完成分析類型的設(shè)置。3. 選取菜單路徑 Main Menu | Solution | Analysis Type | Analysis Options，將彈出 SpectrumAnalysis （譜分析分析）選項(xiàng)對(duì)話框，選擇缺省時(shí)的譜分析類型 Single - pt resp（單點(diǎn)響應(yīng)譜）。單 擊“OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框。4. 選取菜單路徑 Main Menu | Solution | Load Step

45、Opts | Spectrum | Single Point | Mode Combine，將彈出 Mode Combination Mehtod對(duì)話框。5. 在對(duì)話框中單擊Mode Combination Method （指定模態(tài)合并方法）下拉框中的“ SRSS，指 定模態(tài)合并方法為“ SRSS”，在Significent threshold （有效閥值）文本框中輸入“ 0.15”，指定 Type of output （結(jié)果輸出類型）為“ Displaceme nt”。然后，單擊“ OK按鈕關(guān)閉對(duì)話框。6. 選擇菜單路徑 Ma in Menu | Solution | Solve | Cur

46、re nt LS,將彈出 /STATUS Comma nd（求解命 令狀態(tài) ）輸出窗口和 Solve Current Load Step （求解當(dāng)前載荷步 ）對(duì)話框。7. 仔細(xì)檢查求解命令狀態(tài)輸出窗口中列出的命令情況，如果符合分析要求便進(jìn)行下一步操作， 并選取菜單路徑 Utility Menu | File | Close 關(guān)閉窗口。如果有不符合要求的地方，則單擊“ CLOS”E 按鈕放棄本次分析。并回到相應(yīng)菜單對(duì)其進(jìn)行修改，之后重新進(jìn)行求解。8. 單擊Solve Current Load Step求解當(dāng)前載荷步）對(duì)話框中的“ OK按鈕，進(jìn)行梁板殼結(jié)構(gòu) 的模態(tài)合并求解。9. 當(dāng)求解完時(shí)，ANS

47、YS將彈出求解完成提示對(duì)話框，單擊“ CLOSE按鈕，結(jié)束梁板結(jié) 構(gòu)的模態(tài)合并求解。10. 選擇菜單路徑Main Menu | Finish，退出求解菜單。（六）云圖結(jié)果顯示1 選取菜單路徑 Main Menu | General Postproc | Read Results | First Set選擇梁板殼 結(jié)構(gòu)被擴(kuò)展了的第一階模態(tài)（實(shí)際上是梁-板殼結(jié)構(gòu)模態(tài)分析求解得到的第2階模態(tài)）。2. 選取菜單 Mai n Menu | Ge neral Postproc | Plot Results | Nodal So,將彈出 Co ntour Nodal Solution Data對(duì)話框。選擇

48、Nodal Solution|DOF Solution|Displacement vector sum 對(duì)梁-板殼結(jié)構(gòu)擴(kuò)展后的第一階模態(tài)彩色云圖進(jìn)行3. 選取菜單 Mai n Me nu | General Postproc | Plot Results | Nodal Solu,將彈出 Con tour NodalSolution Data 對(duì)話框。選擇 Nodal Solution|DOF Solution|Stress|Von Mises Stress對(duì)梁-板殼結(jié)構(gòu)擴(kuò)展后的第一階模態(tài)彩色云圖進(jìn)行。圖4、戈y分網(wǎng)格的梁和板模型圖6、反作用力效果圖5、節(jié)點(diǎn)等效應(yīng)力圖命令代碼/BATCH/VU

49、P,1,Y0.5, , , ,0FITEM,3,1MODOPT,SUBS/input,menust,tmp/REPLOTALLSEL,ALLAGEN,2,P51X,P,10,0,0, ,OFF 1J J J J J J J J J J J J J J J J J 1K,1,0,0,0,/USER, 10.5, , , ,0RIGID,/GRA,POWERK,2,0,0,0.5,FLST,2,4,3FLST,3,2,5,ORDSUBOPT,8,4,14,0/GST,ONK,3,0,0,1.0,FITEM,2,2E,2,0,all/PLO,INFO,3K,4,0,0,1.5,FITEM,2,6FITEM,3,1NSEL,S, LOC,Z,0/GRO,CURL,ONL,1,FITEM,2,14FITEM,3,-2FLST,2,6,1,ORD/CPLANE,12FITEM,2,10SAVEE,6/REPLOT,RESIZL,2,A,P51XFLST,3,2,5,ORDFITEM,2,1E3TYPE,1E,2FITEM,2,20WPSTYLE,0L,3,MAT,1FITEM,3,1FITEM,2,39/REPLOT,RESIZ4REAL,2FITEM,3,-2FITEM,2