Sec12_強(qiáng)迫運(yùn)動

1、S12-1NAS122, Section 12March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation第第12章章強(qiáng)迫運(yùn)動強(qiáng)迫運(yùn)動 S12-2NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software CorporationS12-3NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation強(qiáng)迫運(yùn)動強(qiáng)迫運(yùn)動 分析有約束運(yùn)動的結(jié)構(gòu)（例如基礎(chǔ)運(yùn)動）。運(yùn)動可能是位移，速度，或加速度。常見的例子有地震（瞬態(tài)分析）或掃掠正弦搖晃

2、測試模擬（頻率響應(yīng)分析）。自 MSC.Nastran V2001以來,使用直接強(qiáng)迫運(yùn)動方法實施強(qiáng)迫運(yùn)動是可能的（代替大質(zhì)量或拉格朗日方法 ）。早于MSC.Nastran V2001 ，一種被稱為“大質(zhì)量的方法”通常用于強(qiáng)迫運(yùn)動。這種大質(zhì)量法在附件A中討論（不再被推薦）。S12-4NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation強(qiáng)迫運(yùn)動方程強(qiáng)迫運(yùn)動方程時域響應(yīng)在時域使用 n集坐標(biāo)定義運(yùn)動矩陣方程。N集自由度劃分為 f集和s集自由度。)(tPuKuBuMnnnnnnnnnn sfnuuu ssfsfsssff

3、sffsfsssffsffsfsssffsffQPPuuKKKKuuBBBBuuMMMM S12-5NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation強(qiáng)迫運(yùn)動方程強(qiáng)迫運(yùn)動方程運(yùn)動振動方程分為兩個方程，一個為 f集，另一個為 s集。 從如下方程可以得到f-set 方程s-set 方程當(dāng)強(qiáng)迫運(yùn)動位移us 給成時間函數(shù)時，這些方程被使用。)()(sfssfssfsffffffffffuKuBuMtPuKuBuM sfsssfsfsssfsfsssfssuuKKuuBBuuMMPQ S12-6NAS122, Sec

4、tion 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation頻域響應(yīng)對于頻域響應(yīng)，存在相應(yīng)的運(yùn)動方程。使用n集坐標(biāo)定義在頻域范圍的矩陣方程 。n集自由度分為 f集 和s集自由度。tinnnnnnnnnnePuKuBuM 強(qiáng)迫運(yùn)動方程（續(xù)）強(qiáng)迫運(yùn)動方程（續(xù)）tissfsfsssffsffsfsssffsffsfsssffsffeQPPuuKKKKuuBBBBuuMMMM S12-7NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation劃分振動方程為兩個方程，

5、一個為 f集，另一個為是s集。它們的方程所列如下：f集方程：.S集方程：當(dāng)強(qiáng)迫位移 us 為頻率的函數(shù)時，這些方程被使用。強(qiáng)迫運(yùn)動方程（續(xù)）強(qiáng)迫運(yùn)動方程（續(xù)）22sfsfsfsffffffffuKBiMPuKBiM sfsssfsssfsssfssuuKKBBiMMPQ)(2S12-8NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation強(qiáng)迫運(yùn)動方程（續(xù)）強(qiáng)迫運(yùn)動方程（續(xù)）時域相關(guān)的響應(yīng)計算相對運(yùn)動是可行的（運(yùn)動相對于強(qiáng)迫運(yùn)動（基礎(chǔ)運(yùn)動）這里uf(t) 是 f集自由度的絕對運(yùn)動ufrel(t)是 f集自由度的相

6、對運(yùn)動ufs(t) 是 f集自由度的運(yùn)動由s集自由度強(qiáng)迫運(yùn)動所定義，且由靜態(tài)考慮來計算。重復(fù)f集方程在時域內(nèi)的n集矩陣運(yùn)動方程 如下：該方程由uf(t)求解。)()()(tututusfrelff)()(sfssfssfsffffffffffuKuBuMtPuKuBuM S12-9NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation強(qiáng)迫運(yùn)動方程（續(xù)）強(qiáng)迫運(yùn)動方程（續(xù)）忽略質(zhì)量和阻尼，將 Pf(t) 設(shè)置為 0。將f集自由度靜態(tài)響應(yīng)轉(zhuǎn)到s集自由度的強(qiáng)迫運(yùn)動。求解usf.從這些方程中，如下方程的相對運(yùn)動會出現(xiàn)。1

7、sfsffsfuKKusfssfffuKuK)()()(11sfsfffffssfsfffffsfrelfffrelfffrelfffuKKBBuKKMMtPuKuBuM S12-10NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation瞬態(tài)分析中的強(qiáng)迫運(yùn)動瞬態(tài)分析中的強(qiáng)迫運(yùn)動現(xiàn)在觀察 Patran 輸入，自動的強(qiáng)迫運(yùn)動定義為： 加速度 位移 速度分析將是瞬態(tài)的S12-11NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation首

8、先，時間相關(guān)的載荷集生成，并設(shè)置成當(dāng)前。這將確保所有的子集與時間載荷相關(guān)。瞬態(tài)分析中的強(qiáng)迫運(yùn)動S12-12NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation設(shè)置時間相關(guān)的場，這兒指矩形脈沖輸入。瞬態(tài)分析中的強(qiáng)迫運(yùn)動假如載荷是位移，速度，或加速度，確保單位有適當(dāng)?shù)南嚓P(guān)性S12-13NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation現(xiàn)在定義位移，速度或加速度載荷考慮第一選項位移被選中位移方向在空間場中定義時間關(guān)系也在場中定義

9、強(qiáng)迫運(yùn)動節(jié)點在選擇運(yùn)用域中選出Node 1Z direction瞬態(tài)分析中的強(qiáng)迫運(yùn)動S12-14NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software CorporationMD Nastran 卡片跟可見的瞬態(tài)分析表格一致， 除了現(xiàn)在高亮的 TYPE 場都值向DISP輸入定義節(jié)點1的位移時間歷程的自動強(qiáng)迫運(yùn)動兩個附加的MD Nastran場請求，由Patran輸出 SPCD 定義節(jié)點1的強(qiáng)迫運(yùn)動位移SPC1 定義節(jié)點約束Node 1Z direction瞬態(tài)分析中的強(qiáng)迫運(yùn)動S12-15NAS122, Section 12, Marc

10、h 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation作為一個替代，用類似的方式施加一個加速度輸入1 g在這個例子中它等于386.1 in/s2TLOAD1 定義現(xiàn)在的變化到加速度卡片在這種情況下，復(fù)合運(yùn)動在SPCD定義中設(shè)置為386.1瞬態(tài)分析中的強(qiáng)迫運(yùn)動S12-16NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation參數(shù)參數(shù),ENFMOTN稱為ENFMOTN的新用戶參數(shù)導(dǎo)入MD Nastran使用，SPC/SPCD (矩陣分割) 方法出現(xiàn)在 SOL108,109,111,112, 146和 200PARAM,ENFMOTN,ABSABS的缺省值表示分析結(jié)果是模型的絕對運(yùn)動PARAM,ENFMOTN,REL假如值被定義為 REL, 那么運(yùn)動相對于強(qiáng)迫運(yùn)動的基礎(chǔ)。在模態(tài)振動分析（SOL 111和SOL 112）中，這等效于用大質(zhì)量法和從分析中排除剛體運(yùn)動。S12-17NAS122, Section 12, March 2011Copyright 2011 MSC.Software Corporation練習(xí)練習(xí) 17在強(qiáng)迫加速度下的直接瞬態(tài)響應(yīng)在強(qiáng)迫加速度下的直接瞬態(tài)響應(yīng)請完成練習(xí)17.這個練習(xí)使用直接強(qiáng)迫運(yùn)動方法，根據(jù)在