瞬态动力学分析05.doc

3.5.3.2获取模态叠加法瞬态分析解 获取模态叠加法瞬态动力学分析解的步骤如下：1.进入SOLUTION。命令：/SOLUGUI：MainMenuSolution2.定义分析类型和分析选项。除以下差别外，该步骤完全法中分析选项的基本相同：不能使用求解控制对话框定义模态叠加法瞬态分析类型和分析设置。不能使用求解控制对话框定义模态叠加法瞬态分析的分析类型和分析设置，而应当利用标准序列的ANSYS求解命令和对应菜单进行设置。不能使用重启动ANTYPE。选择模态叠加法TRNOPT。一旦指定模态叠加法瞬态分析，对应的求解菜单就会出现。求解菜单可能处于压缩或展开状态，完全取决于上次ANSYS求解的菜单状态。压缩菜单包仅仅含模态叠加法瞬态分析的有效选项和/或建议选项。如果处于压缩菜单状态，希望访问其他求解选项，就选择求解器中的“UnabridgedMenu(展开)”菜单。详细内容，参见 ANSYS基本分析指南 的使用展开菜单。指定准备用于求解的模态数TRNOPT。这个数目决定了瞬态分析解的精度。至少应当包含预计将对动力学响应有影响的所有模态。例如，如果希望激活较高阶频率，指定的模态数应当包括较高阶模态。缺省情形下采用在模态分析中计算出的所有模态。如果不需要使用刚体（零频率）模态，使用 TRNOPT 命令的 MINMODE 强制跳过它们。不可用非线性选项NLGEOM,SSTIF,NROPT。3.如果有间隙条件，就定义间隙。间隙条件只可以指定在两个主节点之间或主节点与基础之间。在使用非缩减法时，一主自由度就是一个非约束的激活自由度。关于间隙条件在缩减法中有详细介绍。命令：GPGUI：MainMenuSolutionDynamicGapCondDefine4.在模型上施加载荷。在模态叠加法瞬态动力学分析中有下列加载限制：可施加的载荷有力、平移加速度和模态分析中生成的载荷向量。外加的非零位移将被忽略。可以用LVSCALE命令（GUI途径MainMenuSolution-Loads-ApplyLoadVectorForModeSuper）来施加在模态分析中生成的载荷向量。如果使用缩减法提取的模态振型，则力只能加在主自由度上。如果在瞬态分析中要用多载荷步来定义加载历程，那么第一个载荷步用于建立初始条件，第二个和后继的载荷步用于瞬态加载，参见下面的说明。5.建立初始条件。唯一要明确地建立的初始条件是初始位移。一般总要以一次使用给定载荷的静力学求解作为初始求解。对于伪静态分析，模态叠加方法在0时刻产生较差的结果。下表列出的是在第一个载荷步中可用的载荷步选项：用于第一个载荷步的选项选项 命令 GUI 途径 动力学选项（ DynamicsOptions ） TransientIntegrationParametersTINTPMainMenuSolution-LoadStepOpts-Time/FrequencyTimeIntegrationLoadVectorLVSCALEMainMenuSolutionLoads-ApplyLoadVectorForModeSuperDampingALPHADBETADDMPRATMP,DAMPMainMenuSolution-LoadStepOpts-Time/FrequencDamping通用选项 （ GeneralOptions ） IntegrationTimeStepDELTIMMainMenuSolution-LoadStepOpts-Time/FrequencTime&TimeStep输出控制选项（ OutputControlOptions ） PrintedOutputOUTPRMainMenuSolution-LoadStepOpts-OutputCtrlsSoluPrintout动力学选项 TransientIntegrationParametersTINTP 此选项（瞬态积分参数）控制Newmark时间积分方法的特性。缺省时是采用恒定的平均加速度方案，细节参见。 LoadVectorLVSCALE 此选项用于施加在模态分析中生成的载荷向量。可以用这样的载荷向量在模型上施加单元载荷（压力，温度，等）。 Damping 在大多数结构中存在某种形式的阻尼，这些阻尼在分析中应当予以考虑。可以几种形式的阻尼：Alpha（质量）阻尼ALPHADBeta（刚度）阻尼BETAD恒定阻尼比DMPART和材料相关的Beta阻尼MP,DAMP模态阻尼MDAMP注意：如果使用QR 模态提取法，那么模态叠加法中定义的阻尼均将被忽略。细节参见“阻尼”章节。 通用选项 IntegrationTimeStepDELTIM 对第一个载荷步唯一有效的选项是积分时间步长DELTIM，它被假定为在整个瞬态分析过程中保持恒定值。缺省情形下，积分时间步长为1/(20 )，其中 是求解得到的最高频率。DELTIM命令只在第一载荷步中有效，在后续的载荷步中将被忽略。注如果在第一载荷步用了TIME 命令，其设置将被忽略。因为第一步求解总是TIME=0 时刻的静力学求解。 输出控制选项 PrintedOutputOUTPR 用此选项可控制在主自由度处位移解的输出情况。6.执行命令LSWRITE将第一个载荷步写入载荷步文件(Jobname.S01）。命令：LSWRITEGUI：MainMenuSolution-Solve-WriteLSFile7.指定瞬态载荷部分的载荷和载荷步选项，将每一个载荷步写入一个载荷步文件LSWRITE。下面是对瞬态载荷有效的载荷步选项：通用选项 TimeOptionTIME 此选项指定载荷步的终止时间。 LoadVectorLVSCALE 此选项用于施加在模态分析中生成的载荷向量。 SteppedorRampedLoadsKBC 此选项用于设置在载荷步KBC范围内载荷大小是以直线上升方式（Ramped）还是阶跃方式（Stepped）变化KBC,1。缺省时是直线上升方式的。输出控制选项 PrintedOutputOUTPR 此选项用于控制输出内容。 DatabaseandResultsFileOutputOUTRES 此选项控制在缩减位移文件中要包含的数据。唯一可用于这些命令的标识字是NSOL（节点解）。OUTRES命令的缺省设置是每隔四个时间点将解写入缩减位移文件一次（除非定义了间隙条件，在这种情况下缺省是写入每个时间点的解）。8.在模态分析阶段，如果你选用分块Laczos法（缺省）和子空间法（MODOPT,LANB或MODOPT,SUBSP），通过命令OUTRES,NSOL用节点分量来限制写进缩减位移文件Jobname.RDSP的位移数据。这样，扩展过程将仅仅生成写进.RDSP文件的单元和它们所有节点的结果。为了使用这个选项，首先执行命令OUTRES,NSOL,NONE禁止写出所有结果项，然后执行命令OUTRES,NSOL,FREQ,COMP指定输出感兴趣的项。重复执行OUTRES命令，指定希望写入.RDSP文件的其他节点分量。只允许输出一个频率ANSYS只能使用OUTRES命令指定的最后一个频率。9.保存数据库到备份文件。命令：SAVEGUI：UtilityMenuFileSaveas10.开始瞬态分析求解。命令：LSSOLVEGUI：MainMenuSolution-Solve-FromLSFiles11.离开SOLUTION。命令：FINISHGUI：关闭Solution菜单不论在模态分析中采用的是子空间法、分块Laczos法、缩减法、PowerDynamic还是QR法，模态叠加法瞬态分析解都会被写到缩减位移文件Jobname.RDSP中。因此如果对应力结果感兴趣，则需要扩展解。3.5.4扩展模态叠加解 扩展处理的步骤和在缩减法中描述的相同。如果模态分析中用了缩减法，则扩展处理需要Jobname.TRI文件。扩展处理的输出有结构分析结果文件Jobname.RST，其中包含已扩展的结果。3.5.5观察结果 结果由用于扩展解的每一个时间点处的位移，应力和反作用力组成。可以用POST26或POST1观察这些结果，正如在完全法中所述的那样。注 在缩减法或模态叠加法中，FORCE 命令只能选静力。 3.5.6模态叠加法瞬态分析的典型命令流 下面是典型的用模态叠加法进行瞬态动力学分析的输入命令流：!BuildtheModel/FILNAM,.!Jobname/TITLE,.!Title/PREP7!EnterPREP7-!Generatemodel-FINISH!ObtaintheModalSolution/SOLU!EnterSOLUTIONANTYPE,MODAL!ModalanalysisMODOPT,REDU!ReducedmethodM,.!MasterDOFTOTAL,.D,.!ConstraintsSF,.!ElementloadsACEL,.SAVESOLVEFINISH!ObtaintheModeSuperpositionTransientSolution/SOLU!Re-enterSOLUTIONANTYPE,TRANS!TransientanalysisTRNOPT,MSUP,.!ModesuperpositionmethodLVSCALE,.!ScalefactorforelementloadsF,.!NodalLoadsMDAMP,.!ModaldampingratiosDELTIM,.!IntegrationtimestepsizesLSWRITE!Writefirstloadstep(Remember:thefirstloadstep-!issolvedstaticallyattime=0.)-!Loads,etc.for2ndloadstepTIME,.!TimeatendofsecondloadstepKBC,.!RampedorsteppedloadsOUTRES,.!Results-filedatacontrols-LSWRITE!Write2ndloadstep(firsttransientloadstep)SAVELSSOLVE!InitiatemultipleloadstepsolutionFINISH!Reviewresultsofthemodesuperpositionsolution/POST26!EnterPOST26FILE,RDSP!ResultsfileisJobname.RDSPSOLU,.!StoresolutionsummarydataNSOL,.!StorenodalresultasavariablePLVAR,.!PlotvariablesPRVAR,.!ListvariablesFINISH!ExpandtheSolution/SOLU!Re-enterSOLUTIONEXPASS,ON!ExpansionpassNUMEXP,.!No.ofsolutionstoexpand;timerangeOUTRES,.!Results-filedatacontrolsSOLVEFINISH!ReviewtheResultsoftheExpandedSolution/POST1SET,.!ReaddesiredsetofresultsintodatabasePLDISP,.!DeformedshapePRRSOL,.!ReactionloadsPLNSOL,.!ContourplotofnodalresultsPRERR!Globalpercenterror(ameasureofmeshadequacy)-!Otherpostprocess