ANSYS動力學(xué)分析

1、動力學(xué)分析5.1機翼模態(tài)分析實例回問題描述如圖5-2所示，為一個模型飛機的機翼。機翼沿著長度方向輪廓一致，且它的橫截面由直線和樣條曲線定義。機翼的一端固定在機體上，另一端為懸空的自由端。且機翼由低密度聚乙烯制成，有關(guān)性質(zhì)參數(shù)為：彈性模量：38xi03psi;泊松比:0.3;密度:1.033x10-3slug/in問題的目的是顯示機翼的模態(tài)自由度。圖5-2模型飛機機翼簡圖%.45,Q)-25,0)(g)GUI操作步驟1. 定義標題和設(shè)置參數(shù)(1) 選擇菜單UtilityMenuFileChangeTitle。(2) 輸入文本ModalanalysisOfamodelairplanewing”,單

2、擊I(3) 選擇菜單MainMenuPreferences。(4) 選中Structural”選項，單擊I2. 定義單元類型(1) 選擇菜單MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete,彈出【ElementTypes】窗口如圖5-3。圖5-3ElementTypes】窗口(2) 單擊-I,彈出【LibraryofElementTypes】對話框如圖5-4。圖5-4LibraryofElementTypes】對話框(3) 在左側(cè)的滾動框中選擇StructuralSolid”。(4) 在右側(cè)的滾動框中選擇Quad4node42”。(5) 單擊|。在右

3、側(cè)的滾動框中選擇“Brick8node45”，單擊I。單擊_J關(guān)閉窗口。3. 定義材料性質(zhì)，打開(1) 選擇菜單路徑MainMenuPreprocessorMaterialPropsMaterialModelsDefineMaterialModelBehavior】材料屬性對話框如圖5-5。圖5-5DefineMaterialModelsDefined】窗口(2) 在【MaterialModelsAvailable】窗口中選擇下面的路徑：StructuralLinearElasticIsotropic;打開另一對話框。(3) 在【EX1一欄中輸入“3800”。(4) 在【PRYX一欄中輸入“0

4、.3”，單擊廠廠I關(guān)閉窗口。(5) 雙擊aStructural,Density”,打開另一窗口。(6) 在【DENS一欄中輸入“1.033E-3”，單擊I山I關(guān)閉窗口。(7) aMaterialModelNumberl”出現(xiàn)在【DefineMaterialModelsDefined】窗口(8) 選擇菜單MaterialExit，退出【DefineMaterialModelBehavior】窗口。4. 創(chuàng)建關(guān)鍵點(1) 選擇菜單MainMenuPreprocessorModelingCreateKeypointsInActiveCS,彈出【CreateKeypointsinActiveCoord

5、inateSystem】窗口如圖5-6。圖5-6CreateKeypointsinActiveCoordinateSystem】窗口(2) 在keypointnumber”中輸入1”,在LocationinactiveCS中輸入坐標0,0,0。(3) 單擊I。(4) 重復(fù)步驟(2)和(3)，輸入關(guān)鍵點25的坐標值：(2,0,0)、(2.3,0.2,0)、(1.9,0.45,0)與(1,0.25,0)。(5) 在輸入完最后一點之后，單擊吐L(6) 選擇菜單UtilityMenuPlotCtrlsWindowControlsWindowOptions。(7) 在aLocationoftriad”滾

6、動菜單中選中Notshown”，單擊。(8) 選擇菜單UtilityMenuPlotCtrlsNumbering。(9) 將Keypointnumbers設(shè)為ON，單擊I。5. 在關(guān)鍵點之間創(chuàng)建線(1) 選擇菜單MainMenuPreprocessorModelingCreateLinesLinesStraightLine，彈出圖5-7的【CreateStraightLines】拾取菜單。(2) 在繪圖區(qū)域按順序選中關(guān)鍵點1和2,繪出一條直線。(3) 在繪圖區(qū)域按順序選中關(guān)鍵點5和1,繪出另一條直線。(4) 單擊I啪I。選擇菜單MainMenuPreprocessorModelingCreat

7、eLinesSplinesWithoptionsSplinethruKPs，彈出【B-Spline】拾取菜單窗口圖5-8。-0.25,(8)圖5-8【B-Spline】窗口,彈出另一窗口如圖5-9所示。按順序選中關(guān)鍵點2,3,4,5,然后單擊圖5-9【B-Spline】窗口圖5-7CreateStraightLines】窗口在“XVl,YVl,ZVl”域中輸入“-1,0,0”；在“XV6YV6ZV6”域中輸入“-1,0”。單擊1在繪圖區(qū)域顯示出機翼的曲線部分如圖5-10。圖5-10機翼的曲線部分6. 創(chuàng)建橫截面(1) 選擇菜單MainMenuPreprocessorModelingCreate

8、AreasArbitraryBylines,彈出【CreateAreas】拾取菜單如圖5-11。(2) 在繪圖區(qū)域選中所有的三條直線，單擊I1,生成面如圖5-12。圖5-11CreateAreas】拾取菜單圖5-12生成的面(3) 單擊Toolbar上的竺國進行存盤。7. 定義網(wǎng)格密度并進行網(wǎng)格劃分(1) 選擇菜單MainMenuPreprocessorMeshingSizeCntrlsManualSizeGlobalSize，彈出【GlobalElementSizes】窗口如圖5-13。(2) 在Elementedgelength”一欄中輸入0.25”，單擊一旗一。圖5-13GlobalEl

9、ementSizes】對話框(3) 選擇菜單MainMenuPreprocessorMeshingMeshAreasFree，打開【MeshAreas拾取菜單如圖5-14。(4) 單擊切，如果出現(xiàn)警告信息，忽略并關(guān)閉信息窗口，生成模型如圖5-15所示。rALi!,p!-aOf圖5-14MeshAreas拾取菜單圖5-15生成的有限元模型(5) 單擊Toolbar上的迎1L國進行存盤。(6) 選擇菜單MainMenuPreprocessorMeshingSizeCntrlsManualSizeGlobalSize，彈出【GlobalElementSizes】窗口。(7) 刪除單元的邊界長度。(8

10、) 在Numberofelementdivisions”中輸入10”,單擊。8. 將網(wǎng)格劃分面積嵌入網(wǎng)格劃分體積(1) 選擇菜單MainMenuPreprocessorMeshingMeshingAttributesDefaultAttribs，彈出MeshingAttributes窗口如圖5-16所示。(2) 在aElementtypenumber”一欄中選擇2Solid45”，單擊。(3) 選擇菜單MainMenuPreprocessorModelingOperateExtrudeAreasByXYZOffset，打開【ExtrudeAreabyOffset】拾取菜單如圖5-17。圖5-1

11、6MeshingAttributes】對話框甘FISTr際fMm廣FSTflfflrCirrle廣Lm#Cdik*HapIdu*1SUhJXjMAE1Atm-Nb酷fi7皿RCif巾廣心.I6H.g圖5-17【ExtrudeAreabyOffset】拾取菜單(4) 單擊竺0,出現(xiàn)【ExtrudeAreasbyXYZOffset】菜單窗口。(5) 在offsetsforextrusion”中輸入0,0,10。(6) 單擊I*I,如果出現(xiàn)警告信息，忽略并關(guān)閉信息窗口。(7) 選擇菜單UtilityMenuPlotCtrlsPanZoomRotate。(8) 單擊上I按鈕并關(guān)閉該工具條。(9) 單擊

12、Toolbar上的犯M進行存盤。9. 指定分析類型和分析選項圖5-18【NewAnalysis】對話框(1) 選擇菜單MainMenuSolutionAnalysisTypeNewAnalysis，出現(xiàn)如圖5-18所示對話框。(2) 選擇“Modal”項并單擊IL(3) 選擇菜單MainMenuSolutionAnalysisTypeAnalysisOptions，打開【ModalAnalysis】對話框如圖5-19所示。圖5-19ModalAnalysis】對話框(4) 將Subspace”設(shè)置為ON。(5) 在No.ofmodestoextract”中輸入“5”。(6) 單擊，出現(xiàn)【Sub

13、spaceModalAnalysis】窗口如圖5-20。圖5-20SubspaceModalAnalysis】窗口(7) 使用默認設(shè)置并單擊L吐L10. 取消PLANE4猝元的選定(1) 選擇菜單UtilityMenuSelectEntities，彈出【SelectEntities】對話框。(2) 選擇Elements”和ByAttributes”。(3) 將Elemtypenum”選項設(shè)為打開狀態(tài)。(4) 在Min,MaxInc.areafortheelementtypenumber中輸入l”。(5) 選中“Unselect”選項，并單擊I叩I。11. 施加約束條件(1) 選擇菜單Utili

14、tyMenuSelectEntities，彈出【SelectEntities】對話框。(2) 選擇Nodes”和ByLocation”。(3) 將Zcoordinates”選項設(shè)為打開狀態(tài)。(4) 在Min,MaxInc.areafortheZcoordinatelocation中輸入0。(5) 選中“FromFul”選項，并單擊廠廠I。(6) 選擇菜單MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOnNodes，彈出【ApplyU,ROTonNodes拾取菜單。(7) 單擊蘭回，打開【ApplyU,ROTonNodes窗口。(8)

15、 單擊“AllDOF”。(9) 單擊I啪L(10) 執(zhí)行UtilityMenuSelectEverything12. 將模態(tài)擴展并求解(1) 選擇菜單MainMenuSolutionLoadStepOptsExpansionPassSingleExpandExpandModes，彈出【ExpandModes】對話框如圖5-21。圖5-21ExpandModes對話框(2) 在No.ofmodestoexpand”中輸入5”，單擊。(3) 選擇菜單MainMenuSolutionSolveCurrentLS,開始求解。(4) 當求解完成后，關(guān)閉窗口。13. 進行結(jié)果后處理(1) 選擇菜單Main

16、MenuGeneralPostprocResultsSummary觀察彈出信息內(nèi)容然后關(guān)閉。(2) 選擇菜單MainMenuGeneralPostprocReadResultsFirstSet。(3) 選擇菜單UtilityMenuPlotCtrlsAnimateModeShape，打開【AnimateModeShape對話框如圖5-22。圖5-22AnimateModeShape】對話框(4) 單擊E,觀察顯示動畫。(5) 選擇菜單MainMenuGeneralPostprocReadResultsNextSet(6) 選擇菜單UtilityMenuPlotCtrlsAnimateModeS

17、hape。(7) 單擊I山I,觀察顯示動畫。(8) 重復(fù)(5)(7)觀察剩余的三個模態(tài)。14.保存文件并退出ANSYS執(zhí)行單擊UtilityMenuFileSaveasToolbar上的里邊按鈕。Planeresu.db文件。選擇Quit-NoSave!并單擊Ho命令流/FILNAM,MODALANTYPE,MODAL/TITLE,AirplaneWingModalAnalysisMODOPT,SUBSP,5/PREP7ESEL,U,TYPE,1ET,1,PLANE42NSEL,S,LOC,Z,0ET,2,SOLID45D,ALL,ALLMP,EX,1,38000NSEL,ALLMP,DENS

18、,l,l.033E-3MXPAND,5MP,NUXY,1,.3SOLVEK,1FINISHK,2,2/POST1K,3,2.3,2SET,LIST,2K,4,1.9,45SET,FIRSTK,5,1,25PLDISP,0LSTR,1,2ANMODE,10,.5E-1LSTR,5,1SET,NEXTBSPLIN,2,3,4,5,-1,-1,-25PLDISP,0AL,l,3,2ANMODE,10,.5E-1ESIZE,.25SET,NEXTAMESH,1PLDISP,0ESIZE,10ANMODE,10,.5E-1TYPE,2SET,NEXTVEXT,ALL,10PLDISP,0/VIEW,1,

19、1,1ANMODE,10,.5E-1/ANG,1SET,NEXT/REPPLDISP,0EPLOTANMOIDE10,.5E-lFINISHFINISH/SOLU/EXIT5.2電動機系統(tǒng)諧響應(yīng)分析實例問題描述此實例需要確定一個工作臺-電動機系統(tǒng)的諧響應(yīng)，確定如圖5-23所示的系統(tǒng)中的質(zhì)量體m上施加簡諧力(Fx和Fz)時結(jié)構(gòu)的位移響應(yīng)。材料是A3鋼，相關(guān)參數(shù)為楊氏模量為2刈011N/m2,泊松比為0.3，密度為7.8刈03kg/m3。板殼厚度為0.02m,長度為2m,寬度為1mt梁(4條腿)幾何特性為截面面積為2X10-缶，慣性矩為2X10804，長度為0.02m,寬度為0.01m，高度為1作

20、質(zhì)量元(電機)m=100kg,載荷為Fx=100N,Fz=100N,Fx落后90相位角，強制頻率范圍為0Hzl0Hz,并選定求解頻率間隔為1Hz以得到滿意的曲線。用POST26繪制幅值對頻率的關(guān)系曲線。圖5-23電動機-工作臺系統(tǒng)的簡圖(0)GUI操作步驟1. 定義工作文件名及分析參數(shù)(1) 定義工作文件名：執(zhí)行UtilityMenuFileChangeJobname命令，彈出【ChangeJobname】對話框。輸入Harmonic”,然后單擊I按鈕，Newloganferrorfiles?”選為Yes”。定義工作標題：執(zhí)行UtilityMenuFileChangeTitle命令，彈出【Ch

21、angeTitle】對話框。輸入HarmonicResponseofthestructure”，然后單擊一按鈕。設(shè)置參數(shù)：執(zhí)行UtilityMenuParametersScalarParameters命令，彈出ScalarParameters】對話框，如圖5-24所示。在Selection】文本框中輸入width=l”,單擊加出I按鈕。輸入length=2”,high=1”和mass_hig=0.1”，單擊上蘭J按鈕后單擊按鈕。2. 定義3種單元類型設(shè)置第1類單元類型：執(zhí)行MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete命令，彈出【ElementTy

22、pes】對話框，如圖5-25所示。單擊M虹.按鈕，彈出【LibraryofElementType】對話框。在左右列表框中分別選擇aStructuralShell”和“Elastic4node63”選項，單擊皿丁胺鈕。圖5-24【ScalarParameters】對話框圖5-25ElementTypes】對話框設(shè)置第2類單元類型：在左右列表框中分別選擇aStructuralBeamf和3Delastic4”選項，單擊胺鈕。設(shè)置第3類單元類型：在左右列表框中分別選擇StructuralMass”和3Dmass2T選項，單擊匚成胺鈕。單擊“Type3”單元類型，單擊業(yè)竺_按鈕，彈出【MASS21el

23、ementypeoptions】對話框，在“Rotaryinertiaoptions”列表中選擇“3-Dw/otoriner選項，單擊一鈕。單擊【E1ementTypes】對話框中的些按鈕。3. 定義單元實常數(shù)及材料屬性(1) 定義第1類單元實常數(shù)：執(zhí)行MainMenuPreprocessorRealConstantsAdd/Edit/Delete命令，彈出【RealConstant】對話框。單擊善-I按鈕，彈出ElementTypeforRealConstants】對話框。選擇TypelShell63”選項，單擊II按鈕，彈出如圖5-26所示的【ReaConstantsSetNumberl,

24、forSHELL63對話框。在【ShellshicknessatnodeITK(I)】文本框中輸入0.02”，單擊按鈕。(2) 設(shè)置第2類單元的實常數(shù)：在【RealConstant】對話框中單擊坦J按鈕，彈出ElementTypeforRealConstants】對話框。選擇Type2BEAM4”選項，單擊按鈕。彈出如圖5-27所示的【RealConstantsSetNumber2,forBEAM4對話框。在【AREA、【IZZ】、【IYY】、【TKZ!和【TKU文本框中分別輸入“2e-4”、“2e-8”、“2e-8”、“0.01”及“0.02”，單擊雙峻鈕。圖5-26殼單元實常數(shù)圖5-27梁

25、單元實常數(shù)(3) 設(shè)置第3類單元的實常數(shù)：在【RealConstant】對話框中單擊按鈕，彈出ElementTypeforRealConstants】對話框。選擇Type3MASS21選項，單擊按鈕，彈出如圖5-28所示的【RealConstantsSetNumber3,forMASS2】對話框。在【MASS文本框中輸入“100”，單擊眥I按鈕，單擊BI按鈕。圖5-28【RealConstantsSetNumber3,forMASS21】對話框定義材料屬性：執(zhí)行MainMenuPreprocessorMaterialPropsMaterialModels命令，彈出【DefineMaterial

26、ModelBehavior】窗口。雙擊【MaterialModelsAvailable】列表框中的“StructuralLinearElasticIsotropic”選項，彈出【LinearIsotropicPropertiesforMaterialNumberl】對話框。在【E1和【PRXY文本框中分別輸入2e11”和0.3”，單擊一鈕。雙擊【DefineMaterialModelBehavior】窗口中【MaterialModelsAvailable】列表框中的Density”選項，彈出【DensityforMaterialNumberl】對話框。在【DENS文本框中輸入“7800”，單擊

27、眥I按鈕。執(zhí)行MaterialExit命令，關(guān)閉【DefineMaterialModelBehavior】窗口。4. 建立幾何模型生成矩形：執(zhí)行MainMenuPreprocessorModelingCreateAreasRectangleByDimensions命令，彈出如圖5-29所示的【CreateRectanglebyDimensions】對話框。在【X-coordinates】文本框中輸入0”和length”，在【Y-coordinates文本框中輸入0“和“width”，單擊|中胺鈕。生成關(guān)鍵點：執(zhí)行MainMenuPreprocessorModelingCreateKeypoin

28、tsInActiveCS命令，彈出如圖5-30所示的【CreateKeypointsinActiveCoordinateSystem對話框。在【Keypointnumber】文本框中輸入關(guān)鍵點編號5”,在【LocationofactiveCSI文本框中輸入關(guān)鍵點的坐標值0,0,high”,然后單擊齡炒按鈕。重復(fù)上述步驟分別生成關(guān)鍵點6:length,0,high;關(guān)鍵點7：length,width,high;關(guān)鍵點8:0,width,high,最后單擊-灸.鈕。圖5-29CreateRectanglebyDimensions】對話框圖5-30CreateKeypointsinActiveCoo

29、rdinateSystem】對話框(1) 關(guān)閉三角符號顯示：執(zhí)行UtilityMenuPlotCtrlsWindowControlsWindowOption命令，彈出【W(wǎng)indowOptions】對話框。在【Locationoftriad】下拉列表框中選中Notshown”選項，單擊I鈕。打開Pan-Zoom-Rotate工具欄：執(zhí)行UtilityMenuPlotCtrlsPanZoomRotate命令，單擊如按鈕?；騿螕粢晥D控制區(qū)的按鈕劍得到等視圖。(2) 顯示所有實體：執(zhí)行UtilityMenuPlotMulti-Plots命令。(3) 打開關(guān)鍵點的編號：執(zhí)行UtilityMenuPlot

30、CtrlsNumbering命令，彈出如圖5-31所示的【PlotNumberingControls】對話框。選擇【Keypointnumbering】復(fù)選框，單擊I按鈕。圖5-31【PlotNumberingControls】對話框在關(guān)鍵點間連線：執(zhí)行MainMenuPreprocessorModelingCreatelLinesLinesStraightLine命令，彈出拾取框。在圖形窗口中分別拾取編號為“1,5”，“2,6”，“3,7”和“4,8”的4組關(guān)鍵點，單擊耿|按鈕，生成結(jié)果如圖5-32所示。圖5-32生成結(jié)果(1)定義網(wǎng)格密度ContrlsManualSizeGlobalSiz

31、e對話框。在【Elementedgelength劃分有限元網(wǎng)格執(zhí)行MainMenuPreprocessorMeshingSize命令，彈出如圖5-33所示的【GlobalElementSizes】文本框中輸入單元尺寸0.1”,單擊按鈕。圖5-33【GlobalElementSizes】對話框劃分面網(wǎng)格：執(zhí)行MainMenuPreprocessorMeshingMeshAreasFree命令，彈出一個拾取框。選中矩形面，單擊一灸按鈕。(2) 保存面網(wǎng)格：單擊工具欄中的lb?曾M按鈕。5. 生成有限元梁單元。定義桿屬性；執(zhí)行MainMenuPreprocessorMeshingMeshAttrib

32、utesDefaultAttribs命令，彈出如圖5-34所示的【MeshingAttributes】對話框。分別在【Elementtypenumber】和【Realconstantsetnumber】下拉列表框中選擇2BEAM4及2選項，單圖5-34MeshingAttributes】對話框(1) 顯示線：執(zhí)行UtilityMenuPlotLines命令。(2) 顯示線的編號：執(zhí)行UtilityMenuPlotCtrlsNumbering命令，彈出【PlotNumberingControls】對話框。選擇【LineNumbers】復(fù)選框，單擊I按鈕。(3) 對線劃分網(wǎng)格：執(zhí)行MainMenu

33、PreprocessorMeshingMeshLines命令，彈出拾取框。拾取編號為“L5,L6,L7,L8”的4條線，單擊:職I按鈕，生成結(jié)果如圖5-35所示。圖5-35生成結(jié)果(4) 保存結(jié)果數(shù)據(jù)：單擊工具欄中的空箜E按鈕。6. 生成質(zhì)量塊單元生成節(jié)點：執(zhí)行MainMenuPreprocessorModelingCreateNodesInActiveCS命令彈出如圖5-36所示的【CreateNodesinActiveCoordinateSystem】對話框。分別在Nodenumber和【LocationinactiveCS】文本框中輸入節(jié)點編號500”，以及l(fā)ength/2,width/

34、2,mass_big”，單擊按鈕。圖5-36CreateNodesinActiveCoordinateSystem】對話框(1) 選擇質(zhì)量單元：執(zhí)行MainMenuPreprocessorMeshingMeshAttributesDefaultAttribs命令，彈出M【eshingAttributes】對話框。分別在【Elementtypenumber】和【Realconstantsetnumber】下拉列表框中選擇3MASS21及3選項，單擊郵胺鈕。(2) 直接生成單元：執(zhí)行MainMenuPreprocessorModelingCreateElementsAutoNumberedThru

35、Nodes命令，彈出如圖5-37所示的【ElementsFromNodes】對話框。輸入“500”，單擊:小胺鈕。指定剛化區(qū)域：執(zhí)行MainMenuPreprocessorCoupling/CeqnRigidRegion命令，彈出拾取框。拾取編號為“500”的質(zhì)量節(jié)點，單擊I*I按鈕.在編號為“500”的節(jié)點附件繼續(xù)拾取編號為“136,138,154”和“156”的節(jié)點，單擊咪I按鈕,彈出【ConstraintsEquationforRigidRegion】對話框。單擊天按鈕，生成結(jié)果如圖5-38所示。中GU制W1*6:06:4?TIsiumllcerasesCth-scpjrwEE圖5-37

36、ElementsFromNodes】對話框圖5-38生成結(jié)果7. 模態(tài)分析(1) 設(shè)置分析類型：執(zhí)行MainMenuSolutionAnalysisTypeNewAnalysis命令，彈出如圖5-39所示的【NewAnalysis】對話框。選中Modal”單選按鈕，單擊|板一按鈕。AN*目a-dya-arstAiL廣HarsTiEn:廣TransimtLgpff，yniLEQeSudtlrflL5LbfffLjift-Llrirjfi,7M5|皿心|Hflp圖5-39【NewAnalysis】對話框設(shè)置模態(tài)分析方法：執(zhí)行MainMenuSolutionAnalysisTypeAnalysisO

37、ptions命令，彈出如圖5-40所示的【ModalAnalysis】對話框。選中BlockLanczos”單選按鈕，在【Numberofmodestoextract】和【Noofmodestoexpand】文本框中均輸入10。選擇Calculateelemresults】復(fù)選框，單擊按鈕彈出如圖5-41所示的【BlockLanczosAnalysis】對話框，單擊I按鈕。圖5-40ModalAnalysis】對話框圖5-41BlockLanczosAnalysis】對話框(2) 施加約束條件：執(zhí)行MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDispla

38、cementOnNodes命令，彈出拾取框。在有限元模型上拾取節(jié)點“232、242、252”和“262”，即4根梁的端部，單擊I眥I按鈕彈出如圖5-42所示的【ApplyU,ROTonNodes】對話框。在【DOFStobeconstrained】下拉列表框中選中AllDOF選項，單擊匚眥胺鈕。圖5-42ApplyU,ROTonNodes】對話框(3) 選擇所有實體：執(zhí)行UtilityMenuSelectEverything命令。(4) 計算求解：執(zhí)行MainMenuSolutionSolveCurrentLS命令，彈出【SolveCurrentLoadStep】對話框和【/STATComma

39、nd提示窗口。確認后執(zhí)行FileClose命令，單擊|按鈕開始求解計算。彈出【Solutionisdone】對話框時表示求解完成，單擊e按鈕。(5) 執(zhí)行MainMenuFinish退出模態(tài)求解程序。8. 諧響應(yīng)分析(1) 設(shè)置分析類型：執(zhí)行MainMenuSolutionAnalysisTypeNewAnalysis命令，彈出【NewAnalysis】對話框。選擇Harmonic”選項，單擊態(tài).按鈕。(2) 設(shè)置諧響應(yīng)分析：執(zhí)行MainMenuSolutionLoadStepOptsTime/FrequencFreqandSubsteps命令，彈出如圖5-43所示的【HarmonicFreq

40、uencyandSubstepOptions】對話框。在【Harmonicfreqrange】文本框中輸入0”和10”,在【Numberofsubsteps】文本框中輸入“10”，單擊廠廠!按鈕。圖5-43HarmonicFrequencyandSubstepOptions】對話框(3) 設(shè)置載荷步選項：執(zhí)行MainMenuSolutionLoadStepOptsTime/FrequencDamping命令，彈出如圖5-44所示的【DampingSpecifications】對話框。在【Massmatrixmultiplier】文本框中輸入5”，單擊按鈕。施加X方向載荷：執(zhí)行MainMenuS

41、olutionDefineLoadsApplyStructuralForce/MomentOnNodes命令，彈出一個拾取框。拾取節(jié)點“500”，單擊按鈕彈出如圖5-45所示的【ApplyF/MOnNodes】對話框。選擇【Directionofforce/moment】下拉列表框中的FX選項，在【Realpartofforce/moment】文本框中輸入100”,單擊幃按鈕。圖5-44DampingSpecifications】對話框圖5-45ApplyF/MonNodes】對話框施加Z方向載荷：在GUI拾取節(jié)點500,單擊眥I按鈕，彈出【ApplyF/MonNodes】對話框。選中【Dir

42、ectionofforce/moment】下拉列表框中的FZ”選項，在【Realpartofforce/moment】和【Imagpartofforce/moment】文本框中分別輸入“0”及100”,單擊板鈕。轉(zhuǎn)換視角：執(zhí)行UtilityMenuPlotCtrlsPan/Zoom/Rotate命令，彈出【Pan-Zoom-Rotate】工具欄。選中【DynamicMode復(fù)選框，按住鼠標右鍵在屏幕內(nèi)拖動，圖形隨之旋轉(zhuǎn)。施加約束和載荷之后的有限元模型如圖5-46所示。圖5-46施加約束和載荷之后的有限元模型求解計算：執(zhí)行MainMenuSolutionSolveCurrentLS命令，彈出【S

43、olveCurrentLoadStep】對話框和一個狀態(tài)窗口，確認后執(zhí)行FileClose命令。單擊按鈕開始求解計算，有警告窗口繼續(xù)進行。求解結(jié)束時，彈出【Solutionisdone對話框，單擊按鈕。9. POST2砒看結(jié)果(節(jié)點500的位移時間歷程結(jié)果)ANSY實義時間歷程變量有3種方法，其一應(yīng)用主菜單POST26處理器下的時間-歷程變量對話框定義；其二用主采單POST2礎(chǔ)理器下的DefineVariables命令定義；其三為命令流方式。下面對前兩種分別重點說明，此后的時間歷程變量的定義主要采用第二種。?用時間-歷程變量對話框定義變量并顯示(1) 定義變量UX_2執(zhí)行MainMenuTim

44、eHistPostpro命令，彈出【TimeHistoryVariables】對話框如圖5-47所示。單擊土胺鈕，彈出如圖5-48所示的【AddTime-HistoryVariable】對話框。從中雙擊NodalsolutionDOFSolutionX_Componentofdisplacement”，單擊鈕彈出拾取對話框，輸入500”，單擊按鈕，添加變量“UX_2。圖5-47TimeHistoryVariables】對話框圖5-48【AddTime-HistoryVariable對話框】(2) 定義變量。丫_3與UZ_4:重復(fù)上述步驟2次，添加變量UY_3和UZ_4,都取結(jié)點500的結(jié)果，如

45、圖5-49。圖5-49TimeHistoryVariable】對話框(3) 結(jié)果顯示：單擊UX_2行，再單擊【TimeHistoryVariables】對話框中的繪圖按鈕國，列出結(jié)點500的位移UX響應(yīng)振幅隨時間變化的曲線，如圖5-50所示。同樣可以得到結(jié)點500的位移UY和UZ響應(yīng)振幅隨時間變化的曲線。圖5-50位移UX響應(yīng)振幅隨時間變化的曲線?用主采單POST2礎(chǔ)理器下的DefineVariables命令定義變量并顯示設(shè)置UX位移變量：執(zhí)行MainMenuTimeHistPostproDefineVariables命令，彈出【DefinedTime-HistoryVariables】對話框

46、。單擊烏-胺鈕，彈出如圖5-51所示的AddTune-HistoryVariable對話框，單擊廠口臉鈕彈出一個拾取對話框。輸入“500”，單擊I響I按鈕，再次單擊廠按鈕彈出如圖5-52所示【DefineNodalData】對話框。在User-specifiedlabel】文本框中輸入U乂，在右列表框中選中TranslationUX選項，單擊鈕。圖5-51【AddTune-HistoryVariable】對話框圖5-52【DefineNodalDat】a對話框設(shè)置UY位移變量：在DefinedTime-HistoryVariables對話框中單擊川二I按鈕,彈出【AddTime-History

47、Variable】對話框，單擊I按鈕彈出【DefineNodalData】對話框。輸入“500”，單擊顯I按鈕。再次單擊I嘩I按鈕，彈出【DefineNodalData】對話框。在【User-specifiedlabel】文本框中輸入UY,在右列表框中選中aTranslationUY選項，單擊I訴胺鈕。設(shè)置UZ位移變量：在【DefinedTime-HistoryVariables】對話框中單擊Add按鈕，彈出【AddTime-HistoryVariable】對話框。單擊按鈕，彈出DefineNodalData對話框。輸入“500”，單擊眥|按鈕。再次單擊|啪|按鈕，彈出【DefineNodal

48、Data】對話框。在【User-specifiedlabel】文本框中輸入UZ,在右列表框中選中aTranslationUZ選項，單擊I鈕，單擊【DefinedTime-HistoryVariables】對話框中的按鈕。定義柵格顯示：執(zhí)行UtilityMenuPlotCtrlsStyleGraphsModifyGrid命令，彈出如圖5-53所示的【GridModificationsforGraphPlots】對話框。在【Typeofgrid】下拉列表框中選中XandYlines”選項，單擊按鈕。圖5-53GridModificationsforGraphPlots】對話框命令，】對話框。在【1

49、stVariabletotograph】文本框中分別輸入2”、5-55所示。按鈕，顯示一個曲線圖，如圖圖5-54GraphTime-HistoryVariables】對話框(1) 位移時間歷程顯示：執(zhí)行MainMenuTimeHistPostProGraphVariables彈出如圖5-54所示的【GraphTime-HistoryVariablesgraph】、【2ndVariableltograph】和【3rdVariable“3”及“4”，單擊圖5-55位移時間曲線圖也命令流/BATCHTYPE,3/FILENAME,HARMONIC/TFLE,THEHARMONICRRESPONSED

50、FTHEREAL,3EN,500,500STRUCTURECERIG,500,136,ALL/PREP7CERICG,500,138,ALLWIDTH=1CERIG500,154,ALLLENGTH=2CERICG500,156,ALLHIGH=-1FINIMASSHIG=0.1/SOLUET,1,63ANTY,MODALET,2,4MODOPT,LANB,10ET,3,21R,1,0.02MXPAND,10,YESNSEL,S,LOC,Z,HIGHR,2,2E-4,2E-8,2E-8,0.01,0.02D,ALL,ALLR,3,100MP,EX,1,2E11SOLVFINIMP,DENS,1

51、,7800/SOLURECT,LENGTH,WIDTHK,5,HIGHANTY,HARMALPH,5K,6,LENGTH,WIDTHF,500,FX,100K,7,LENGTH,WIDTH,HIGHF,500,FZ,0,100K8,WIDTH,HIGHL,1,5HARFRQ,0,10NSUBST,10L,2,6SOLVL,3,7L,4,8FINI/POST26*REP,4,1,1NSOI,2,500,U,XESIZE,0.1NSOL,3,500,U,YAMESH,ALLTYPE,2NSOL,4,500,U,Z/GRID,1REAL,2PLVA,2,3,4LMENSH,5,8N,500,LENG

52、TH/2,WIDTH/2,MASS_HIG/EXIT,ALL5.3梁結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動力學(xué)分析實例問題描述在此例分析中，將使用Reduced方法確定一個隨著時間有限增加常載荷作用下的瞬態(tài)響應(yīng)問題。如圖5-56所示，一個材料為鋼的梁上支撐一個集中質(zhì)量塊，并受有動態(tài)載荷作用。梁上承受動態(tài)載荷F(t),并隨著時間tr逐漸增加，其最大值為Fi。如果梁的自重忽略不計，試確定最大位移響應(yīng)時間tmax和響應(yīng)ymax,并確定梁上的最大彎曲應(yīng)力bbend。由于在分析求解中梁并沒有得到使用，因此其面積可以任意輸入。在最后時間步允許質(zhì)量塊達到它的最大彎曲，在質(zhì)量塊的側(cè)向位移上選擇一個主自由度。在第一個載荷步中可以使用靜態(tài)分

53、析，并且在分析中可以利用其對稱性。在分析例子中，材料的參數(shù)信息如下：彈性模量E=30X103psi，質(zhì)點n=0.0259067lb,泊松比=0.3。幾何參數(shù)：梁截面慣性矩I=800.6in4,梁截面高h=18in。操作步驟(GUI方式)1.time”。2.(4)定義分析標題選擇菜單UtilityMenuFileChangeTitle。輸入文本信,息Transientresponsetoaconstantforcewithafiniterise單擊。定義單元類型選擇菜單MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete單擊旦-I,打開【Libraryof

54、ElementTypes】對話框如圖5-57。在左側(cè)的滾動框中選擇StructuralBeam”。圖5-57LibraryofElementTypes】對話框(5)在右側(cè)的滾動框中選擇“2Delastic3”。(2) 在左側(cè)的滾動框中選擇StructuralMass”。(3) 在右側(cè)的滾動框中選擇“3Dmass21”。(4) 在【ElementTypes對話框中選中Type2”,單擊竺些_1,彈出【MASS21elementtypeoption】對話框。(5) 在【Rotaryinertia】選項滾動框中，選擇2-Dw/orotiner”，如圖5-58所示。點擊閉【MASS21elementt

55、ypeoption】對話框。(6) 單擊f快閉【ElementTypes】對話框。3. 定義實常數(shù)(1) 選擇菜單MainMenuPreprocessorRealConstantsAdd/Edit/Delete。(2) 單擊-2L_I,打開【ElementTypeforRealConstants】對話框，選Type1BEAM3。(3) 單擊I啪I,打開【RealConstantsforBEAM3】對話框如圖5-59。圖5-58【MASS21elementtypeoption】對話框圖5-59RealConstantsforBEAM3】對話框(4) 在“Area”一欄中輸入“1”，在TZZ”中輸入“800.6”，在“Height”中輸入“18”。(5) 單擊I啪I。(6) 在RealConstants】對話框中，單擊。(