動(dòng)力學(xué)m4瞬態(tài)動(dòng)力分析

1、瞬態(tài)動(dòng)力分析瞬態(tài)動(dòng)力分析M4-2第一節(jié)：瞬態(tài)動(dòng)力分析的定義和目的第一節(jié)：瞬態(tài)動(dòng)力分析的定義和目的第二節(jié)：瞬態(tài)分析狀態(tài)的基本術(shù)語(yǔ)和概念第二節(jié)：瞬態(tài)分析狀態(tài)的基本術(shù)語(yǔ)和概念第三節(jié)：在第三節(jié)：在ANSYS中如何進(jìn)行瞬態(tài)分析中如何進(jìn)行瞬態(tài)分析第四節(jié)：瞬態(tài)分析實(shí)例第四節(jié)：瞬態(tài)分析實(shí)例M4-3什么是瞬態(tài)動(dòng)力分析什么是瞬態(tài)動(dòng)力分析? 它是確定隨時(shí)間變化載荷（例如爆炸）作用下它是確定隨時(shí)間變化載荷（例如爆炸）作用下結(jié)構(gòu)響應(yīng)的技術(shù)；結(jié)構(gòu)響應(yīng)的技術(shù)； 輸入數(shù)據(jù)：輸入數(shù)據(jù)： 作為時(shí)間函數(shù)的載荷作為時(shí)間函數(shù)的載荷 輸出數(shù)據(jù)：輸出數(shù)據(jù)： 隨時(shí)間變化的位移和其它的導(dǎo)出量，如：應(yīng)隨時(shí)間變化的位移和其它的導(dǎo)出量，如：應(yīng)力和應(yīng)

2、變。力和應(yīng)變。M4-4瞬態(tài)動(dòng)力分析可以應(yīng)用在以下設(shè)計(jì)中：瞬態(tài)動(dòng)力分析可以應(yīng)用在以下設(shè)計(jì)中： 承受各種沖擊載荷的結(jié)構(gòu)，如：汽車中的門和緩承受各種沖擊載荷的結(jié)構(gòu)，如：汽車中的門和緩沖器、建筑框架以及懸掛系統(tǒng)等；沖器、建筑框架以及懸掛系統(tǒng)等； 承受各種隨時(shí)間變化載荷的結(jié)構(gòu)，如：橋梁、地承受各種隨時(shí)間變化載荷的結(jié)構(gòu)，如：橋梁、地面移動(dòng)裝置以及其它機(jī)器部件；面移動(dòng)裝置以及其它機(jī)器部件； 承受撞擊和顛簸的家庭和辦公設(shè)備，如：移動(dòng)電承受撞擊和顛簸的家庭和辦公設(shè)備，如：移動(dòng)電話、筆記本電腦和真空吸塵器等。話、筆記本電腦和真空吸塵器等。M4-5包括的主題如下：包括的主題如下：運(yùn)動(dòng)方程運(yùn)動(dòng)方程求解方法求解方法積分

3、時(shí)間步長(zhǎng)積分時(shí)間步長(zhǎng)M4-6 用于瞬態(tài)動(dòng)力分析的運(yùn)動(dòng)方程和通用運(yùn)動(dòng)方程相同；用于瞬態(tài)動(dòng)力分析的運(yùn)動(dòng)方程和通用運(yùn)動(dòng)方程相同； 這是瞬態(tài)分析的最一般形式，載荷可為時(shí)間的任意函數(shù)；這是瞬態(tài)分析的最一般形式，載荷可為時(shí)間的任意函數(shù)； 按照求解方法，按照求解方法， ANSYS 允許在瞬態(tài)動(dòng)力分析中包括各種類允許在瞬態(tài)動(dòng)力分析中包括各種類型的非線性型的非線性- 大變形、接觸、塑性等等。大變形、接觸、塑性等等。 tFuKuCuM M4-7求解運(yùn)動(dòng)方程求解運(yùn)動(dòng)方程直接積分法直接積分法模態(tài)疊加法模態(tài)疊加法隱式積分隱式積分顯式積分顯式積分完整矩陣法完整矩陣法縮減矩陣法縮減矩陣法完整矩陣法完整矩陣法縮減矩陣法縮減矩

4、陣法M4-8運(yùn)動(dòng)方程的兩種求解法：運(yùn)動(dòng)方程的兩種求解法： 模態(tài)疊加法（在第六章中討論）模態(tài)疊加法（在第六章中討論） 直接積分法：直接積分法： 運(yùn)動(dòng)方程可以直接對(duì)時(shí)間按步積分。在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)方程可以直接對(duì)時(shí)間按步積分。在每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，需求解一組聯(lián)立的靜態(tài)平衡方程（需求解一組聯(lián)立的靜態(tài)平衡方程（F=ma）；）； ANSYS 采用采用Newmark 法這種隱式時(shí)間積分法；法這種隱式時(shí)間積分法； ANSYS/LS-DYNA 則采用顯式時(shí)間積分法；則采用顯式時(shí)間積分法； 有關(guān)顯式法和隱式法的討論請(qǐng)參見第一章。有關(guān)顯式法和隱式法的討論請(qǐng)參見第一章。M4-9求解時(shí)即可用縮減結(jié)構(gòu)矩陣，也可用完整結(jié)構(gòu)矩陣；求

5、解時(shí)即可用縮減結(jié)構(gòu)矩陣，也可用完整結(jié)構(gòu)矩陣；縮減矩陣：縮減矩陣： 用于快速求解；用于快速求解； 根據(jù)主自由度寫出根據(jù)主自由度寫出K， C， M等矩陣，主自由度是完全自由等矩陣，主自由度是完全自由度的子集；度的子集； 縮減的縮減的 K 是精確的，但縮減的是精確的，但縮減的 C 和和 M 是近似的。此外，還是近似的。此外，還有其它的一些缺陷，但不在此討論。有其它的一些缺陷，但不在此討論。完整矩陣：完整矩陣： 不進(jìn)行縮減。不進(jìn)行縮減。 采用完整的采用完整的K， C， 和和 M矩陣；矩陣； 在本手冊(cè)中的全部討論都是基于此種方法。在本手冊(cè)中的全部討論都是基于此種方法。M4-10積分時(shí)間步長(zhǎng)（亦稱為積分時(shí)

6、間步長(zhǎng)（亦稱為ITS 或或 D Dt ）是時(shí)間積分法中的一個(gè)重要概）是時(shí)間積分法中的一個(gè)重要概念念 ITS = 從一個(gè)時(shí)間點(diǎn)到另一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間增量從一個(gè)時(shí)間點(diǎn)到另一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間增量 D Dt ； 積分時(shí)間步長(zhǎng)決定求解的精確度，因而其數(shù)值應(yīng)仔細(xì)選取。積分時(shí)間步長(zhǎng)決定求解的精確度，因而其數(shù)值應(yīng)仔細(xì)選取。ITS 應(yīng)足夠小以獲取下列數(shù)據(jù)：應(yīng)足夠小以獲取下列數(shù)據(jù)： 響應(yīng)頻率響應(yīng)頻率 載荷突變載荷突變 接觸頻率（如果存在的話）接觸頻率（如果存在的話） 波傳播效應(yīng)（若存在）波傳播效應(yīng)（若存在）M4-11響應(yīng)頻率響應(yīng)頻率不同類型載荷會(huì)在結(jié)構(gòu)中激發(fā)不同不同類型載荷會(huì)在結(jié)構(gòu)中激發(fā)不同的頻率的頻率（響應(yīng)頻率響應(yīng)

7、頻率）；ITS應(yīng)足夠小以獲取所關(guān)心的最高應(yīng)足夠小以獲取所關(guān)心的最高響應(yīng)頻率響應(yīng)頻率 （最低響應(yīng)周期最低響應(yīng)周期）；每個(gè)循環(huán)中有每個(gè)循環(huán)中有20個(gè)時(shí)間點(diǎn)應(yīng)是足夠個(gè)時(shí)間點(diǎn)應(yīng)是足夠的，即：的，即：D Dt = 1/20f式中式中 ，f 是所關(guān)心的最高響應(yīng)頻率是所關(guān)心的最高響應(yīng)頻率。響應(yīng)周期M4-12載荷突變載荷突變 ITS 應(yīng)足夠小以獲取載荷應(yīng)足夠小以獲取載荷突變突變LoadtLoadtM4-13接觸頻率接觸頻率當(dāng)兩個(gè)物體發(fā)生接觸，間隙或接觸表面當(dāng)兩個(gè)物體發(fā)生接觸，間隙或接觸表面通常用剛度（間隙剛度）來描述；通常用剛度（間隙剛度）來描述；ITS應(yīng)足夠小以獲取間隙應(yīng)足夠小以獲取間隙“彈簧彈簧”頻率頻率

8、；建議每個(gè)循環(huán)三十個(gè)點(diǎn)，這才足以獲取建議每個(gè)循環(huán)三十個(gè)點(diǎn)，這才足以獲取在兩物體間的動(dòng)量傳遞，比此更小的在兩物體間的動(dòng)量傳遞，比此更小的ITS 會(huì)造成能量損失，并且沖擊可能不會(huì)造成能量損失，并且沖擊可能不是完全彈性的。是完全彈性的。mass effectivestiffness gapfrequencycontact 21301mkfmkffITScccM4-14波傳播波傳播由沖擊引起。在細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)中更由沖擊引起。在細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)中更為顯著（如下落時(shí)以一端著地為顯著（如下落時(shí)以一端著地的細(xì)棒）的細(xì)棒）需要很小的需要很小的ITS ，并且在沿波并且在沿波傳播的方向需要精細(xì)的網(wǎng)格劃傳播的方向需要精細(xì)的網(wǎng)格劃分

9、分顯式積分法（在顯式積分法（在ANSYS-LS/DYNA采用）可能對(duì)此更為采用）可能對(duì)此更為適用適用density massmodulus sYoung speed waveelasticdirection wavealonglength 20/sizeelement 3DDEEcLLxcxITSM4-15 在此節(jié)中只討論完整矩陣在此節(jié)中只討論完整矩陣 五個(gè)主要步驟：五個(gè)主要步驟： 建模建模 選擇分析類型和選項(xiàng)選擇分析類型和選項(xiàng) 規(guī)定邊界條件和初始條件規(guī)定邊界條件和初始條件 施加時(shí)間歷程載荷并求解施加時(shí)間歷程載荷并求解 查看結(jié)果查看結(jié)果M4-16模型模型允許所有各種非線性允許所有各種非線性記住

10、要輸入密度！記住要輸入密度！其余參見第一章建模所要考慮的問題其余參見第一章建模所要考慮的問題M4-17/PREP7ET,.MP,EX,.MP,DENS,! 建立幾何模型建立幾何模型! 劃分網(wǎng)格劃分網(wǎng)格.M4-183 建模建模選擇分析類型和選項(xiàng)：選擇分析類型和選項(xiàng)：進(jìn)入求解器并選擇瞬態(tài)分析進(jìn)入求解器并選擇瞬態(tài)分析求解方法和其它選項(xiàng)求解方法和其它選項(xiàng)- 將在下面討論將在下面討論阻尼阻尼 將在下面討論將在下面討論典型命令典型命令:/SOLUANTYPE，TRANS，NEWM4-19求解方法求解方法完整矩陣方法為缺省方法。允許下列非完整矩陣方法為缺省方法。允許下列非線性選項(xiàng)：線性選項(xiàng)： 大變形大變形

11、應(yīng)力硬化應(yīng)力硬化 Newton-Raphson 解法解法集中質(zhì)量矩陣集中質(zhì)量矩陣主要用于細(xì)長(zhǎng)梁和薄壁殼或波的傳播主要用于細(xì)長(zhǎng)梁和薄壁殼或波的傳播公式求解器公式求解器由程序自行選擇由程序自行選擇M4-20TRNOPT，F(xiàn)ULLNLGEOM，SSTIF，NROPT，LUMPM，EQSLV，.M4-21阻尼阻尼 和和b b阻尼均可用；阻尼均可用；在大多數(shù)情況下，忽略在大多數(shù)情況下，忽略阻尼（粘性阻阻尼（粘性阻尼），僅規(guī)定尼），僅規(guī)定b b阻尼（由滯后造成的阻阻尼（由滯后造成的阻尼）：尼）：b b = 2 /w w式中式中 為阻尼比，為阻尼比，w w 為主要響應(yīng)頻率為主要響應(yīng)頻率 （rad/sec）。

12、）。典型命令典型命令:ALPHAD，BETAD，M4-223 建模建模3 選擇分析類型和選項(xiàng)選擇分析類型和選項(xiàng)規(guī)定邊界條件和初始條件規(guī)定邊界條件和初始條件在這種情況下邊界條件為載荷或在整在這種情況下邊界條件為載荷或在整個(gè)瞬態(tài)過程中一直為常數(shù)的條件，例個(gè)瞬態(tài)過程中一直為常數(shù)的條件，例如：如： 固定點(diǎn)（約束）固定點(diǎn)（約束） 對(duì)稱條件對(duì)稱條件 重力重力初始條件將在下面討論初始條件將在下面討論M4-23DK，! 或或 D或或 DSYMDL，DA，ACEL，OMEGA，.M4-24初始條件初始條件時(shí)間時(shí)間t = 0時(shí)的條件：時(shí)的條件：u0， v0， a0 它們的缺省值為它們的缺省值為， u0 = v0

13、= a0 = 0 可能要求非零初始條件的實(shí)例：可能要求非零初始條件的實(shí)例： 飛機(jī)著陸飛機(jī)著陸 (v0 0) 高爾夫球棒擊球高爾夫球棒擊球 (v0 0) 物體跌落試驗(yàn)物體跌落試驗(yàn) (a0 0)M4-25施加初始條件的兩種方法：施加初始條件的兩種方法：以靜載荷步開始以靜載荷步開始 當(dāng)只需在模型的一部分上施加初始條件時(shí)，例如，用強(qiáng)加的位移當(dāng)只需在模型的一部分上施加初始條件時(shí)，例如，用強(qiáng)加的位移將懸臂梁的自由端從平衡位置將懸臂梁的自由端從平衡位置“撥撥”開時(shí)，這種方法是有用的；開時(shí)，這種方法是有用的； 用于需要施加非零初始加速度時(shí)。用于需要施加非零初始加速度時(shí)。使用使用IC 命令命令 Solution

14、 Apply Initial Conditn Define + 當(dāng)需在整個(gè)物體上施加非零初始位移或速度時(shí)當(dāng)需在整個(gè)物體上施加非零初始位移或速度時(shí)IC 命令法是有用命令法是有用的。的。M4-26實(shí)例實(shí)例 - 物體從靜止?fàn)顟B(tài)下落物體從靜止?fàn)顟B(tài)下落這種情況這種情況 a0=g （重力加速度）重力加速度）v0=0采用靜載荷步法采用靜載荷步法載荷步載荷步1： 關(guān)閉瞬態(tài)效應(yīng)。用關(guān)閉瞬態(tài)效應(yīng)。用TIMINT，OFF 命令或命令或Solution Time/Frequenc Time Integration. 采用小的時(shí)間間隔，例采用小的時(shí)間間隔，例， 0.001； 采用采用2 個(gè)子步個(gè)子步， 分步加載分步加載

15、（如果采用線性載荷或一個(gè)子步，如果采用線性載荷或一個(gè)子步， v0 就將是非零的）；就將是非零的）； 保持物體靜止，例如，固定物體的全部自由度；保持物體靜止，例如，固定物體的全部自由度； 施加等于施加等于 g 的加速度；的加速度； 求解。求解。M4-27! 載荷步載荷步 1TIMINT，OFF! 關(guān)閉瞬態(tài)效應(yīng)關(guān)閉瞬態(tài)效應(yīng)TIME，0.001! 小的時(shí)間間隔小的時(shí)間間隔NSEL， ! 選擇所有小物體的所有節(jié)點(diǎn)選擇所有小物體的所有節(jié)點(diǎn)D，ALL，ALL，0! 并在所有方向上定義固定約束并在所有方向上定義固定約束NSEL，ALLACEL， ! 加速度值加速度值NSUBST，2! 兩個(gè)子步兩個(gè)子步KBC

16、，1 ! 階梯載荷階梯載荷SOLVEM4-28載荷步載荷步 2： 打開瞬態(tài)效應(yīng)；打開瞬態(tài)效應(yīng)； 釋放物體，例如釋放物體，例如， 刪除物體上的刪除物體上的 DOF 自由度約束；自由度約束； 規(guī)定終止時(shí)間，連續(xù)進(jìn)行瞬態(tài)分析。規(guī)定終止時(shí)間，連續(xù)進(jìn)行瞬態(tài)分析。Acelt0.00050.001Load step 1M4-29! 載荷步載荷步 2TIMINT，ON ! 打開瞬態(tài)效應(yīng)開關(guān)打開瞬態(tài)效應(yīng)開關(guān)TIME， ! 指定載荷步實(shí)際的終點(diǎn)時(shí)刻指定載荷步實(shí)際的終點(diǎn)時(shí)刻N(yùn)SEL， !選擇所有小物體的所有節(jié)點(diǎn)選擇所有小物體的所有節(jié)點(diǎn)DDELE，ALL，ALL ! 并刪除所有約束并刪除所有約束NSEL，ALLSOL

17、VE.M4-30實(shí)例實(shí)例 將懸臂梁的自由端從平衡位置將懸臂梁的自由端從平衡位置“撥撥”開開“這種情況時(shí)，在梁的自由端這種情況時(shí)，在梁的自由端 u0 0 ， v0=0；用靜載荷步法；用靜載荷步法；載荷步載荷步 1： 關(guān)閉瞬態(tài)效應(yīng)。用關(guān)閉瞬態(tài)效應(yīng)。用 TIMINT，OFF 命令或命令或Solution Time/Frequenc Time Integration. 采用小的時(shí)間間隔，例如，采用小的時(shí)間間隔，例如， 0.001； 2個(gè)子步個(gè)子步， 分步加載（如果采用線性載荷或用一個(gè)子步，分步加載（如果采用線性載荷或用一個(gè)子步，v0 就將就將是非零的）；是非零的）； 在梁的自由端施加所要求的非零位移；

18、在梁的自由端施加所要求的非零位移； 求解。求解。M4-31! 載荷步載荷步 1TIMINT，OFF! 關(guān)閉瞬態(tài)效應(yīng)關(guān)閉瞬態(tài)效應(yīng)TIME，0.001! 小的時(shí)間間隔小的時(shí)間間隔D， ! 在指定節(jié)點(diǎn)定義強(qiáng)制位移在指定節(jié)點(diǎn)定義強(qiáng)制位移NSUBST，2! 兩個(gè)子步兩個(gè)子步KBC，1 ! 階梯載荷步階梯載荷步SOLVEM4-32載荷步載荷步2： 打開瞬態(tài)效應(yīng)；打開瞬態(tài)效應(yīng)； 刪除強(qiáng)加位移；刪除強(qiáng)加位移； 指定終止時(shí)間，連續(xù)進(jìn)行瞬態(tài)分析。指定終止時(shí)間，連續(xù)進(jìn)行瞬態(tài)分析。M4-33! 載荷步載荷步 2TIMINT，ON ! 打開瞬態(tài)效應(yīng)開關(guān)打開瞬態(tài)效應(yīng)開關(guān)TIME， ! 指定載荷步實(shí)際的終點(diǎn)時(shí)刻指定載荷步實(shí)

19、際的終點(diǎn)時(shí)刻DDELE， ! 刪除所有強(qiáng)制位移刪除所有強(qiáng)制位移.SOLVE.M4-34實(shí)例實(shí)例 - 高爾夫球棒端頭的初速度高爾夫球棒端頭的初速度假定只對(duì)高爾夫球棒端頭建模，并且整個(gè)端頭運(yùn)動(dòng)假定只對(duì)高爾夫球棒端頭建模，并且整個(gè)端頭運(yùn)動(dòng)，這時(shí)有初始條件，這時(shí)有初始條件v0 0。 同時(shí)又假定同時(shí)又假定 u0 = a0 = 0；在這種情況下使用在這種情況下使用IC 命令法是方便的命令法是方便的1 選擇球棒上的全部節(jié)點(diǎn)；選擇球棒上的全部節(jié)點(diǎn)；2 用用 IC 命令施加初始速度或；命令施加初始速度或； 選擇選擇 Solution Apply Initial Conditn Define + 選用全部節(jié)點(diǎn)選用

20、全部節(jié)點(diǎn) 選擇方向并輸入速度值選擇方向并輸入速度值3 激活全部節(jié)點(diǎn)；激活全部節(jié)點(diǎn)；4 規(guī)定終止時(shí)間，施加其它載荷條件（如果存在規(guī)定終止時(shí)間，施加其它載荷條件（如果存在的話），然后求解。的話），然后求解。M4-35NSEL，IC，NSEL，ALLTIME，SOLVEM4-36實(shí)例實(shí)例 承受沖擊載荷的固定平板承受沖擊載荷的固定平板此種情況下此種情況下 u0 = v0 = a0 = 0；這些初始條件都是這些初始條件都是ANSYS中的缺省初始條件值，所以這里不必再規(guī)中的缺省初始條件值，所以這里不必再規(guī)定它們！定它們！只施加邊界條件和沖擊載荷，然后求解。只施加邊界條件和沖擊載荷，然后求解。M4-373

21、建模建模3 選擇分析類型和選項(xiàng)選擇分析類型和選項(xiàng)3 規(guī)定邊界條件和初始條件規(guī)定邊界條件和初始條件施加時(shí)間施加時(shí)間-歷程載荷和求解歷程載荷和求解時(shí)間時(shí)間- 歷程載荷是隨時(shí)間變化的載荷歷程載荷是隨時(shí)間變化的載荷這類載荷有兩種施加方法：這類載荷有兩種施加方法： 列表輸入法列表輸入法 多載荷步施加法多載荷步施加法LoadtLoadtLoadtM4-380.5Forcet列表輸入法列表輸入法允許定義載荷隨時(shí)間變化的表（用數(shù)組參數(shù)）并采用此表作為允許定義載荷隨時(shí)間變化的表（用數(shù)組參數(shù)）并采用此表作為載荷；載荷；尤其是在同時(shí)有幾種不同的載荷，而每種載荷又都有它自己的尤其是在同時(shí)有幾種不同的載荷，而每種載荷又

22、都有它自己的時(shí)間歷程時(shí)很方便；時(shí)間歷程時(shí)很方便；例如，要施加下圖所示的力隨時(shí)間變化曲線：例如，要施加下圖所示的力隨時(shí)間變化曲線：1. 選擇選擇 Solution Apply Force/Moment On Nodes，然后拾然后拾取所需節(jié)點(diǎn)取所需節(jié)點(diǎn)22.5101.01.5M4-39! 首先定義載荷首先定義載荷-時(shí)間數(shù)組時(shí)間數(shù)組*DIM，F(xiàn)ORCE，TABLE，5，1，TIME! 類型表數(shù)組類型表數(shù)組FORCE(1，0)=0，0.5，1，1.01，1.5! 時(shí)間值時(shí)間值FORCE(0，1)=0，22.5，10，0，0! 載荷值載荷值! 然后將力數(shù)組定義到指定的節(jié)點(diǎn)上然后將力數(shù)組定義到指定的節(jié)點(diǎn)

23、上NSEL， ! 選擇指定的節(jié)點(diǎn)選擇指定的節(jié)點(diǎn)F，ALL，F(xiàn)Z，%FORCE% ! 在所有選擇節(jié)點(diǎn)上定義表載荷在所有選擇節(jié)點(diǎn)上定義表載荷NSEL，ALL.M4-402. 選擇力方向和選擇力方向和 “新表新表New table”， 然后確定（然后確定（OK）；）；3. 輸入表名和行數(shù)（時(shí)間點(diǎn)的數(shù)輸入表名和行數(shù)（時(shí)間點(diǎn)的數(shù)量），然后確定（量），然后確定（OK）；）；4. 填入時(shí)間和載荷值，然后填入時(shí)間和載荷值，然后File Apply/Quit；M4-415. 規(guī)定終止時(shí)間和積分時(shí)間步長(zhǎng)規(guī)定終止時(shí)間和積分時(shí)間步長(zhǎng) Solution Time/Frequenc Time - Time Step 不必

24、指定載荷的分步或線性條件，這已包含在載荷曲線中不必指定載荷的分步或線性條件，這已包含在載荷曲線中6. 激活自動(dòng)時(shí)間步，規(guī)定輸出控制，然后求解（稍后討論）。激活自動(dòng)時(shí)間步，規(guī)定輸出控制，然后求解（稍后討論）。典型命令典型命令:TIME，! 終點(diǎn)時(shí)間終點(diǎn)時(shí)間DELTIM，0.002，0.001，0.1! 起始起始,最小和最大最小和最大 ITSAUTOTS，ONOUTRES，SOLVEM4-42多載荷步法多載荷步法 允許在單個(gè)的載荷步中施加載荷允許在單個(gè)的載荷步中施加載荷時(shí)間曲線中時(shí)間曲線中的一段載荷；的一段載荷； 不必用數(shù)組參數(shù)，只需施加每段載荷并且或者不必用數(shù)組參數(shù)，只需施加每段載荷并且或者求解

25、該載荷步或者將其寫入一個(gè)載荷步文件中求解該載荷步或者將其寫入一個(gè)載荷步文件中 (LSWRITE)。M4-43實(shí)例實(shí)例，施加前面所述的力隨時(shí)間變化曲線：施加前面所述的力隨時(shí)間變化曲線：1. 對(duì)施加方法作出計(jì)劃，這種情況需用三個(gè)對(duì)施加方法作出計(jì)劃，這種情況需用三個(gè)載荷步：一個(gè)為遞增線性載荷，一個(gè)為遞載荷步：一個(gè)為遞增線性載荷，一個(gè)為遞減線性載荷，另一個(gè)為階梯式的除去載荷減線性載荷，另一個(gè)為階梯式的除去載荷；Forcet22.5100.51.01.52. 定義載荷步定義載荷步 1： 在要求的節(jié)點(diǎn)上施加在要求的節(jié)點(diǎn)上施加22.5單位的力；單位的力； 規(guī)定施加此力的終止時(shí)間規(guī)定施加此力的終止時(shí)間 (0.

26、5)，指出時(shí)間步長(zhǎng)和線性載荷；指出時(shí)間步長(zhǎng)和線性載荷； 激活自動(dòng)時(shí)間步功能激活自動(dòng)時(shí)間步功能*，規(guī)定輸出控制規(guī)定輸出控制 *， 或者進(jìn)行求解，或或者進(jìn)行求解，或?qū)⒋溯d荷步寫入載荷步文件中。將此載荷步寫入載荷步文件中。*將在后面討論將在后面討論M4-44! Load step 1F， ! 在指定的節(jié)點(diǎn)上定義力在指定的節(jié)點(diǎn)上定義力22.5TIME，0.5 ! 終點(diǎn)時(shí)間終點(diǎn)時(shí)間DELTIM， ! 積分時(shí)間步長(zhǎng)積分時(shí)間步長(zhǎng)KBC，0 ! 斜坡載荷斜坡載荷AUTOTS，ONOUTRES，SOLVE ! 或或LSWRITEM4-453. 定義載荷步定義載荷步2： 改變力值為改變力值為10.0； 規(guī)定終止時(shí)

27、間規(guī)定終止時(shí)間 (1.0)。不必重新指定積分時(shí)間步長(zhǎng)或線性載荷不必重新指定積分時(shí)間步長(zhǎng)或線性載荷條件；條件； 求解或?qū)⒋溯d荷步寫入載荷步文件中。求解或?qū)⒋溯d荷步寫入載荷步文件中。4. 定義載荷步定義載荷步3： 刪除力或?qū)⑵渲翟O(shè)置為零；刪除力或?qū)⑵渲翟O(shè)置為零； 規(guī)定終止時(shí)間規(guī)定終止時(shí)間 (1.5) 并分步加載；并分步加載； 求解或?qū)⒋溯d荷步寫入載荷步文件中。求解或?qū)⒋溯d荷步寫入載荷步文件中。M4-46! 載荷步載荷步 2F，! 在指定的節(jié)點(diǎn)上定義力在指定的節(jié)點(diǎn)上定義力10.0 TIME，1.0 ! 終點(diǎn)時(shí)間終點(diǎn)時(shí)間SOLVE! 或或 LSWRITE! 載荷步載荷步 3FDELE，! 刪除力刪除力

28、TIME，1.5 ! 終點(diǎn)時(shí)間終點(diǎn)時(shí)間KBC，1! 階梯載荷階梯載荷SOLVE! 或或LSWRITEM4-47積分時(shí)間步長(zhǎng)積分時(shí)間步長(zhǎng)(ITS) ，自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)和輸入控制為時(shí)間，自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)和輸入控制為時(shí)間-歷程加載的重歷程加載的重要組成部分；要組成部分；上面已經(jīng)討論了如何計(jì)算上面已經(jīng)討論了如何計(jì)算ITS，為了規(guī)定為了規(guī)定 ITS，采用采用DELTIM 命令或在命令或在主菜單中選擇主菜單中選擇Solution Time/Frequenc Time - Time StepM4-48自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)采用一種算法自動(dòng)計(jì)算瞬態(tài)分析過程中合適的采用一種算法自動(dòng)計(jì)算瞬態(tài)分析過程中合適的ITS大小大

29、小建議激活自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)功能，并規(guī)定建議激活自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)功能，并規(guī)定ITS的最小和最大值的最小和最大值如果存在非線性，采用如果存在非線性，采用“程序選擇程序選擇”選項(xiàng)選項(xiàng)注意注意: 在在ANSYS 5.5中，總體求解器控制開關(guān)中，總體求解器控制開關(guān)SOLCONTROL的缺省的缺省狀態(tài)為開，狀態(tài)為開， 建議保留這一狀態(tài)，更為重要的是，不要在載荷步之間建議保留這一狀態(tài)，更為重要的是，不要在載荷步之間打開或關(guān)閉此開關(guān)打開或關(guān)閉此開關(guān)M4-49輸出控制輸出控制用于確定寫入結(jié)果文件的內(nèi)容用于確定寫入結(jié)果文件的內(nèi)容用用OUTRES 命令或選擇在主菜單中命令或選擇在主菜單中Solution Output Ct

30、rls DB/Results File. 典型的選擇是對(duì)每個(gè)子步將全部項(xiàng)目寫典型的選擇是對(duì)每個(gè)子步將全部項(xiàng)目寫入結(jié)果文件中。這樣做的結(jié)果是：入結(jié)果文件中。這樣做的結(jié)果是： 可以畫出結(jié)果隨時(shí)間變化的平滑曲線可以畫出結(jié)果隨時(shí)間變化的平滑曲線 可能造成結(jié)果文件過大可能造成結(jié)果文件過大典型命令典型命令:OUTRES，ALL，ALLM4-50求解求解采用采用 SOLVE 命令（或者，如果已寫成了結(jié)命令（或者，如果已寫成了結(jié)果文件，則采用果文件，則采用 LSSOLVE ）在每個(gè)時(shí)間子步，在每個(gè)時(shí)間子步，ANSYS 按照載荷按照載荷-時(shí)間時(shí)間曲線計(jì)算載荷值曲線計(jì)算載荷值典型命令典型命令:SOLVE! 或或 LSSOLVEFINISHM4-513 建模建模3 選擇分析類型和選項(xiàng)選擇分析類型和選項(xiàng)3 指定邊界和初始條件指定邊界和初始條件3 施