ANSYS瞬態(tài)動力學分析實例2

1、一根鋼梁支撐著集中質(zhì)量并承受一個動態(tài)載荷(如圖1所示)。鋼梁長為L,支撐著一個集中質(zhì)量M。這根梁承受著一個上升時間為ti大值為Fi的動態(tài)載荷F(t)。梁的質(zhì)量可以忽略，確定產(chǎn)生最大位移響應(yīng)時的時間tmax和響應(yīng)Ymax°同時要確定梁中的最大彎曲應(yīng)力。圖1鋼梁支撐集中質(zhì)量的幾何模型材料特性：彈性模量為2e5MPa,質(zhì)量為M = 0.0215t,質(zhì)量阻尼為8;幾何尺寸為：L = 450mm, I = 800.6mm4, h= 18mm;載荷為：F = 20N, t1 = 0.075s操作步驟：1. 定義單元類型：Main Menu>Preprocessor>Element T

2、ype>Add/Edit/Delete 出現(xiàn)一個對話框，單擊“ Add ”，又出現(xiàn)一個對話框，在對話框左面的列表欄中選擇a Structural Beam”，在右面的列表欄中選擇“ 2D elastic 3”，單擊“Apply ”，在對話框左面的列表欄中選擇“ Structural Mass”，在右邊選擇“ 3D mass 21', 單擊“OK ”，在單擊“Options”，彈出對話框，設(shè)置 K3為“2-D W/O rot iner ”, 單擊“ OK”，再單擊“ Close”。2. 設(shè)置實常數(shù)：Main Menu>Preprocessor>Real Constant

3、sAdd/Edit/Delete 出 現(xiàn)對話框，單擊“ Add”，又彈出對話框，選擇“ Type1 BEAM3”，單擊“ OK”, 又彈出對話框，輸入 AREA為1, IZZ = 800.6, HEIGHT = 18,單擊“ OK”，在 單擊 “Add”，選擇 Type 2 MASS21,單擊 “ OK”，設(shè)置 MASS 為 0.0215,單擊“OK”，再單擊 “ Close”。3. 定義材料屬性：Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Modls,出 現(xiàn)對話框，在“ Material Models Available ”

4、下面的對話框中，雙 擊打開“Structural>Linear>Elastic>Isotropic”，又出現(xiàn)一個對話框，輸入彈性模量 EX =2e5,泊松比 PRXY = 0,單擊 “ OK”，單擊 “ Materal>Exit”。4. 建立模型：1) 創(chuàng)建節(jié)點：依次單擊 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Nodes>InActive CS,在彈出對話框中，依次輸入節(jié)點的編號 1,節(jié)點坐標x = 0, y =0,然后單擊“Apply ”，輸入節(jié)點編號2,節(jié)點坐標x = 450/2, y= 0,然

5、后單擊“Apply”，輸入節(jié)點編號3,節(jié)點坐標x = 450, y= 0。單擊“OK”。2) 創(chuàng)建單元：依次單擊 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Elements>Auto Numbered>Thru Nodes，彈出拾取框，拾取節(jié)點 1和2, 2和3,單 擊 “OK”。3) 指定單元實常數(shù)：Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Elements> Elem Attributes,彈出對話框，設(shè)置 TYPE為2, REAL為2,單擊“ OK”。

6、4) 創(chuàng)建單元：依次單擊 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Elements >Auto Numbered>Thru Nodes,彈出拾取框，拾取節(jié)點 2,單擊“ OK”。5 定義分析類型：Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis,彈出對話框，選擇Trasiernt,單擊“ OK”，又彈出對話框，選擇 Reduced,單擊“ OK”。6)設(shè)置分析選項：Main Menu>Solution>Analysis Type>Analysi

7、s Options,彈出對 話框，單擊“ OK”。7. 定義主白由度：Main Menu> Solution> Master DOFs> User Selected> Define 彈出拾取框，拾取節(jié)點2,單擊“OK”，彈出對話框，選擇Lab1為UY。8. 指定載荷選項：Main Menu>Solution>Load Step Opts >Time/Frequenc>Time-Time Step ,彈出對話框，輸入DELTIM時間步大小為0.004,單擊“OK”。9. 定義阻尼: Main Menu>Solution>Load Ste

8、p Opts >Time/Frequenc>Damping, 彈出對話框，輸入ALPHAD為8,單擊“OK”。10. 施加第一個載荷步：1）施加約束位移：依次單擊 Main Menu>Solution>Define lodes>Apply>Structural> Displacement>On Node,出現(xiàn)拾取框，拾取節(jié)點 3,單擊“ OK”，又彈出一 對話框，選擇ALL DOF ,單擊“Apply”，彈出拾取框，拾取節(jié)點1,單擊“OK”, 彈出對話框，選擇UY,單擊“OK”。2）施加集中力：Main Menu>Solution>D

9、efine lodes>Apply>Structural>Force/Moment >On Node§彈出拾取框拾取節(jié)點 2,單擊“Apply”，彈出對話框， 選擇Lab為FY,輸入VALUE為0,單擊“ OK”。3）結(jié)果輸出控制：Main Menu>Solution>Load Step Opts >Output Ctrls>Solu Printout彈出對話框，選擇 Every Substep單擊“OK ”。4）載荷步輸出:Main Menu>Solution>Load Step Opts>Write LS File

10、 ,彈出對話 框，輸入LSNUM為1,單擊“OK”。11. 施加第二個載荷步：1）Main Menu>Solution>Load Step Opts >Time/Frequenc>Time-Time Step ,彈出 對話框，輸入TIME載荷步結(jié)束時間為0.075,單擊“OK”。2）施加集中力：Main Menu>Solution>Define lodes>Apply>Structural>Force/Moment >On Node§彈出拾取框拾取節(jié)點 2,單擊“Apply”，彈出對話框, 選擇Lab為FY,輸入VALUE為

11、20,單擊“ OK”。3）載荷步輸出:Main Menu>Solution>Load Step Opts>Write LS File ,彈出對話 框，輸入LSNUM為2,單擊“OK”。12. 施加第三個載荷步：1) Main Menu>Solution>Load Step Opts >Time/Frequenc>Time-Time Step ,彈出 對話框，輸入TIME載荷步結(jié)束時間為1,單擊“OK”。2) 載荷步輸出:Main Menu>Solution>Load Step Opts>Write LS File ,彈出對話 框，輸入

12、LSNUM為3,單擊“OK”。13. 進行求解：依次單擊 Main Menu>Solution>Solve>From LS Files ,彈出對話 框，輸入LSMIN為1, LSMAX為3,然后單擊對話框上的“ OK”，求解運算開 始運行，直到屏幕上出現(xiàn)一個“ Solution is done”的信息窗口，這時表示計算結(jié) 果結(jié)束，單擊" Close”關(guān)閉提示框。14. 利用POST26觀察縮減法結(jié)果1) Main Menu >TimeHist Posproc>Defein Variable 彈出對話框，單擊 “ Add ”， 彈出對話框，單擊“ OK”，

13、彈出拾取框，拾取節(jié)點2,單擊“OK”，彈出對話框， 輸入 Name為 UY_2，選擇 Item comp Data item為 DOF Solution 和 Translation UY, 單擊“OK”。2) 畫曲線：Main Menu >TimeHist Posproc>Graph Variables,彈出對話框，輸入 NVAR1為2,單擊“OK ”。節(jié)點2位移一時間曲線見圖2所示。15. 擴展處理：1) Main Menu>Solution>Analysis Type>Expansion Pass,彈出對話框，選擇 EXPASS 為 on,單擊 “OK ”。I

14、'DSTig.1-I.-9.9TIHE圖2節(jié)點2位移一時間曲線2) Main Menu>Solution>Load Step Opts> ExpansionPass>Ingle Expand>By Time/ Freq Step,彈出對話框，設(shè)置 TIMFRQ為0.092,單擊“OK”。3) 求解：Main Menu>Solution>Solve>Current LS,出現(xiàn)一個信息提示窗口和對話框，首先要瀏覽信息輸出窗口上的內(nèi)容，確認無誤后，單擊“ File>Close”，然 后單擊對話框上的“OK ”，求解運算開始運行，直到屏幕上出現(xiàn)一個a Solution is done”的信息窗口，這時表示計算結(jié)果結(jié)束，單擊" Close