瞬態(tài)動力學(xué)分析02參考模板

1、3.4.2.3零初始位移和非零初始速度 非零速度是通過對結(jié)構(gòu)中需指定速度的部分加上小時間間隔上的小位移來實現(xiàn)的。比如如果 =0.25，可以通過在時間間隔0.004內(nèi)加上0.001的位移來實現(xiàn)，命令流如下：.TIMINT,OFF!TimeintegrationeffectsoffD,ALL,UY,.001!SmallUYdispl.(assumingY-directionvelocity)TIME,.004!Initialvelocity=0.001/0.004=0.25LSWRITE!Writeloaddatatoloadstepfile(Jobname.S01)DDEL,ALL,UY!Rem

2、oveimposeddisplacementsTIMINT,ON!Timeintegrationeffectson.3.4.2.4非零初始位移和非零初始速度 和上面的情形相似，不過施加的位移是真實數(shù)值而非“小”數(shù)值。比如，若 =1.0且 =2.5，則應(yīng)當(dāng)在時間間隔0.4內(nèi)施加一個值為1.0的位移：.TIMINT,OFF!TimeintegrationeffectsoffD,ALL,UY,1.0!Initialdisplacement=1.0TIME,.4!Initialvelocity=1.0/0.4=2.5LSWRITE!Writeloaddatatoloadstepfile(Jobname

3、.S01)DDELE,ALL,UY!RemoveimposeddisplacementsTIMINT,ON!Timeintegrationeffectson1 / 8.3.4.2.5非零初始位移和零初始速度 需要用兩個子步NSUBST,2來實現(xiàn)，所加位移在兩個子步間是階躍變化的KBC,1。如果位移不是階躍變化的（或只用一個子步），所加位移將隨時間變化，從而產(chǎn)生非零初速度。下面的例子演示了如何施加初始條件 =1.0， =0.0：.TIMINT,OFF!TimeintegrationeffectsoffforstaticsolutionD,ALL,UY,1.0!Initialdisplacemen

4、t=1.0TIME,.001!SmalltimeintervalNSUBST,2!TwosubstepsKBC,1!SteppedloadsLSWRITE!Writeloaddatatoloadstepfile(Jobname.S01)!transientsolutionTIMINT,ON!Time-integrationeffectsonfortransientsolutionTIME,.!RealistictimeintervalDDELE,ALL,UY!RemovedisplacementconstraintsKBC,0!Rampedloads(ifappropriate)!Contin

5、uewithnormaltransientsolutionprocedures.3.4.2.6非零初始加速度 可以近似地通過在小的時間間隔內(nèi)指定要加的加速度ACEL實現(xiàn)。例如，施加初始加速度為9.81的命令如下：.ACEL,9.81!InitialY-directionaccelerationTIME,.001!SmalltimeintervalNSUBST,2!TwosubstepsKBC,1!SteppedloadsLSWRITE!Writeloaddatatoloadstepfile(Jobname.S01)!transientsolutionTIME,.!Realistictimein

6、tervalDDELE,.!Removedisplacementconstraints(ifappropriate)KBC,0!Rampedloads(ifappropriate)!Continuewithnormaltransientsolutionprocedures.參見中關(guān)于命令A(yù)CEL、TIME、NSUBST、KBC、LSWRITE、DDELE和KBC的論述。3.4.3設(shè)置求解控制 設(shè)置求解控制涉及定義分析類型、分析選項以及載荷步設(shè)置。執(zhí)行完全法瞬態(tài)動力學(xué)分析，可以使用最新型的求解界面（稱為求解控制對話框）進行這些選項的設(shè)置。求解控制對話框提供大多數(shù)結(jié)構(gòu)完全法瞬態(tài)動力分析所需要的缺省

7、設(shè)置，即用戶只需要設(shè)置少量的必要選項。完全法瞬態(tài)動力分析建議采用求解控制對話框，本章將詳細進行介紹。如果完全瞬態(tài)動力分析需要初始條件，必須在分析的第一個載荷步進行，然后反復(fù)利用求解控制對話框為后續(xù)荷步設(shè)置載載荷步選項（即重復(fù)求解的3-6步）。如果不喜歡使用求解控制對話框（MainMenuSolution-AnalysisType-SolnControl），仍然可以沿用標(biāo)準(zhǔn)ANSYS求解命令及其對應(yīng)的菜單路徑（MainMenuSolutionUnabridgedMenuoption）。求解控制對話框一般形式參見ANSYS基本分析指南的針對確定的結(jié)構(gòu)分析類型選用特定的求解控制。3.4.3.1使用求

8、解控制對話框 選擇菜單路徑MainMenuSolution-AnalysisType-SolnControl，就彈出求解控制對話框。下面將詳細講述求解控制對話框各頁片夾中的選項。想要知道設(shè)置各選項的細節(jié)，選擇感興趣的頁片夾，然后單擊Help按鈕。本章還會講述相關(guān)非線性結(jié)構(gòu)分析的一些細節(jié)問題。3.4.3.2使用頁片夾 求解控制對話框包含5各頁片夾，各頁片夾中分組設(shè)置控制選項，并將大多數(shù)基本控制選項設(shè)置在第一個頁片夾中,其他頁片夾提供更高級的控制選項。通過各頁片夾，輕松達到控制求解過程。打開求解控制對話框，基本頁片夾總是處于激活狀態(tài)，只包含ANSYS分析所需要設(shè)置的最少選項。如果基本頁片夾已經(jīng)滿足

9、控制要求，其他高級選項只有缺省狀態(tài)不符合求解控制才需要進一步進行調(diào)整。一旦單擊任何頁片夾中的OK按鈕，所有求解控制對話框中選項設(shè)置都定義到ANSYS數(shù)據(jù)庫中，同時關(guān)閉求解控制對話框。可以是用基本頁片夾設(shè)置下表中的選項。打開求解控制對話框，選擇Basic頁片夾，進行設(shè)置?；卷撈瑠A選項 選項 更多信息參見： 指定分析類型 ANTYPE , NLGEOM ANSYS基本分析指南中的定義分析類型和分析設(shè)置ANSYS結(jié)構(gòu)分析指南中的非線性結(jié)構(gòu)分析ANSYS基本分析指南中的重啟動分析控制時間設(shè)置，包括：載荷步終點時間 TIME ，自動時間步長 AUTOTS 以及載荷步內(nèi)的子步數(shù) NSUBST 或 DEL

10、TIM ANSYS基本分析指南中的跟蹤中的時間作用ANSYS基本分析指南中的一般選項指定寫入數(shù)據(jù)庫的求解（結(jié)果）數(shù)據(jù) OUTRES ANSYS基本分析指南中的輸出控制在瞬態(tài)動力學(xué)中，這些選項的 特殊考慮 有：1)當(dāng)設(shè)置 ANTYPE 和 NLGEOM 時，如果執(zhí)行一個新分析希望忽略大位移效應(yīng)，如大變形、大轉(zhuǎn)角和大應(yīng)變，就選擇小位移瞬態(tài)。如果希望考慮大變形（如彎曲的長細桿件）或大應(yīng)變（如金屬成型），就選擇大位移瞬態(tài)。如果希望重啟動一個失敗的非線性分析，或者前面完成一個靜態(tài)預(yù)應(yīng)力分析或完全法瞬態(tài)動力分析，而后希望繼續(xù)下面的時間歷程計算，就可以選擇重啟動當(dāng)前分析。2)當(dāng)設(shè)置 AUTOTS 時，記住該

11、載荷步選項（瞬態(tài)動力學(xué)分析中也稱為時間步長優(yōu)化）基于結(jié)構(gòu)的響應(yīng)增大或減小積分時間步長。對于多數(shù)問題，建議打開自動時間步長與積分時間步長的上下限。通過 DELTIM 和 NSUBST 指定積分步長上下限，有助于限制時間步長的波動范圍；更多信息參見 AutomaticTimeStepping 。缺省值為不打開自動時間步長。3) NSUBST 和 DELTIM 是載荷步選項，用于指定瞬態(tài)分析積分時間步長。積分時間步長是運動方程時間積分中的時間增量。時間積分增量可以直接或間接指定（即通過子步數(shù)目）。時間步長的大小決定求解的精度：它的值越小，精度就越高。使用時應(yīng)當(dāng)考慮多種因素，以便計算出一個好的積分時間

12、步長，詳情參見積分時間步長章節(jié)。4)當(dāng)設(shè)置 OUTRES 時，記住下面注意事項：在完全法瞬態(tài)動力分析，缺省時只有最后子步（時間點）寫入結(jié)果文件（ Jobname.RST ）為了將所有子步寫入，需要設(shè)置所有子步的寫入頻率。同時，缺省時只有1000個結(jié)果序列能夠?qū)懭虢Y(jié)果文件。如果超過這個數(shù)目（基于用戶的 OUTRES 定義），程序?qū)⒄J(rèn)為出錯終止。使用命令 /CONFIG ,NRES 可以增大限制數(shù)（參見ANSYS基本分析指南中的內(nèi)存和配置章節(jié)）。3.4.3.3使用瞬態(tài)頁片夾 利用瞬態(tài)頁片夾設(shè)置其中的 瞬態(tài)動力選項。 有關(guān)設(shè)置這些選項的具體信息，打開求解控制對話框，選擇瞬態(tài)頁片夾，然后單擊Help按

13、鈕。瞬態(tài)頁片夾選項 選項 更多信息參見： 指定是否考慮時間積分效應(yīng) TIMINT ANSYS結(jié)構(gòu)分析指南中“執(zhí)行非線性瞬態(tài)分析”指定采用漸變加載還是突變加載方式 KBC ANSYS基本分析指南中“突變漸變載荷”ANSYS基本分析指南中“突變或漸變載荷”指定質(zhì)量和剛度阻尼 ALPHAD , BETAD ANSYS結(jié)構(gòu)分析指南中“阻尼”定義積分參數(shù) TINTP ANSYS,Inc.TheoryReference在完全法瞬態(tài)動力學(xué)中，這些選項的 特殊考慮 有：1) TIMINT 是動力載荷步選項，用于指定是否打開時間積分效應(yīng) TIMINT 。對于需要考慮慣性和阻尼效益的分析，必須打開時間積分效應(yīng)（否

14、則當(dāng)作靜力進行求解），所以缺省值為打開時間積分效應(yīng)。進行完靜力分析之后接著進行瞬態(tài)分析時，該選項十分有用；也就是說，前面的載荷步必須關(guān)閉時間積分效應(yīng)。2) ALPHAD (alpha或mass，damping)和 BETAD (beta或stiffness，damping)是動力載荷步選項，用于指定阻尼。大多數(shù)結(jié)構(gòu)中都存在某種形式的阻尼，必須在分析中考慮進來。3) TINTP 是動力載荷步選項，用于指定瞬態(tài)積分參數(shù)。瞬態(tài)積分參數(shù)控制Newmark時間積分技術(shù)，缺省值為采用恒定的平均值加速度積分算法。3.4.3.4使用求解選項頁片夾 求解選項頁片夾選項用于完全法瞬態(tài)分析的具體設(shè)置完全與結(jié)構(gòu)分析指

15、南靜力分析中一致。詳情參見結(jié)構(gòu)分析中使用求解選項頁片夾。3.4.3.5使用非線性頁片夾 非線性頁片夾選項用于完全法瞬態(tài)分析的具體設(shè)置完全與結(jié)構(gòu)分析指南靜力分析中一致。詳情參見結(jié)構(gòu)分析中使用非線性頁片夾。3.4.3.6使用高級非線性頁片夾 除弧長法選項外，其他高級非線性頁片夾選項均可以用于完全法瞬態(tài)分析，設(shè)置方法與靜力分析完全一致。詳情參見結(jié)構(gòu)分析中高級非線性頁片夾。3.4.4設(shè)置其他求解選項 還有一些選項并不出現(xiàn)在求解控制對話框中，因為他們很少被使用，而且缺省值很少需要進行調(diào)整。ANSYS提供有相應(yīng)的菜單路徑用于設(shè)置它們。這里提到的許多選項是非線性選項，詳情參見非線性結(jié)構(gòu)分析。3.4.4.1應(yīng)力剛化效應(yīng) 利用 SSTIF 命令可以讓包括18X家族單元在內(nèi)的一些單元包含應(yīng)力剛化效應(yīng)。要確定單元是否具有應(yīng)力剛化效應(yīng)算法，請參閱 ANSYS單元參考手冊 中單元說明。缺省時，如果 NLGEOM （幾何大變形）設(shè)置為ON則應(yīng)力剛化效應(yīng)為打開。