ansys動力學(xué)分析ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-01 07:58 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 解方法 （接上頁） 運動方程的兩種求解法： ? 模態(tài)疊加法（在第六章中討論） ? 直接積分法： – 運動方程可以直接對時間按步積分。在每個時間點，需求解一組聯(lián)立的靜態(tài)平衡方程（ F=ma）； – ANSYS 采用 Newmark 法這種隱式時間積分法； – ANSYS/LSDYNA 則采用顯式時間積分法； – 有關(guān)顯式法和隱式法的討論請參見第一章。 M345 瞬態(tài)分析 術(shù)語和概念 求解方法（接上頁） ? 求解時即可用縮減結(jié)構(gòu)矩陣，也可用完整結(jié)構(gòu)矩陣； ? 縮減矩陣： – 用于快速求解； – 根據(jù)主自由度寫出 [K]， [C]， [M]等矩陣，主自由度是完全自由度的子集； – 縮減的 [K] 是精確的，但縮減的 [C] 和 [M] 是近似的。此外，還有其它的一些缺陷，但不在此討論。 ? 完整矩陣： – 不進行縮減。 采用完整的 [K]， [C]， 和 [M]矩陣； – 在本手冊中的全部討論都是基于此種方法。 M346 瞬態(tài)分析 術(shù)語和概念 積分時間步長 ? 積分時間步長（亦稱為 ITS 或 ?t ）是時間積分法中的一個重要概念 – ITS = 從一個時間點到另一個時間點的時間增量 ?t ； – 積分時間步長決定求解的精確度，因而其數(shù)值應(yīng)仔細選取。 ? ITS 應(yīng)足夠小以獲取下列數(shù)據(jù)： – 響應(yīng)頻率 – 載荷突變 – 接觸頻率（如果存在的話） – 波傳播效應(yīng)（若存在） M347 瞬態(tài)分析 術(shù)語和概念 積分時間步長（接上頁） 響應(yīng)頻率 ? 不同類型載荷會在結(jié)構(gòu)中激發(fā)不同的頻率 （ 響應(yīng)頻率 ）； ? ITS應(yīng)足夠小以獲取所關(guān)心的最高響應(yīng)頻率 （ 最低響應(yīng)周期 ）； ? 每個循環(huán)中有 20個時間點應(yīng)是足夠的，即： ?t = 1/20f 式中 ， f 是所關(guān)心的最高響應(yīng)頻率。 響應(yīng)周期 M348 瞬態(tài)分析 術(shù)語和概念 積分時間步長（接上頁） 載荷突變 ? ITS 應(yīng)足夠小以獲取載荷突變 Load t Load t M349 瞬態(tài)分析 術(shù)語和概念 積分時間步長（接上頁） 接觸頻率 ? 當(dāng)兩個物體發(fā)生接觸，間隙或接觸表面通常用剛度（間隙剛度）來描述； ? ITS應(yīng)足夠小以獲取間隙“彈簧”頻率； ? 建議每個循環(huán)三十個點，這才足以獲取在兩物體間的動量傳遞，比此更小的ITS 會造成能量損失，并且沖擊可能不是完全彈性的。 m a ss e f f e c t iv est if f n e ss g a pf r e q u e n c yc o n t a c t 21301?????mkfmkffI T Sccc?M350 瞬態(tài)分析 術(shù)語和概念 積分時間步長（接上頁） 波傳播 ? 由沖擊引起。在細長結(jié)構(gòu)中更為顯著（如下落時以一端著地的細棒） ? 需要很小的 ITS ， 并且在沿波傳播的方向需要精細的網(wǎng)格劃分 ? 顯式積分法（在 ANSYSLS/DYNA采用）可能對此更為適用 d e n s i t y m a s sm o d u l u s sY o u n g 39。 s p e e d w a v ee l a s t i cd i r e c t i o n w a v ea l o n gl e n g t h 20/s i z ee l e m e n t 3????????????EEcLLxcxI T SM351 瞬態(tài)分析 第三節(jié)：步驟 ? 在此節(jié)中只討論完整矩陣 ? 五個主要步驟： –建模 –選擇分析類型和選項 –規(guī)定邊界條件和初始條件 –施加時間歷程載荷并求解 –查看結(jié)果 M352 瞬態(tài)分析步驟 建 模 模型 ? 允許所有各種非線性 ? 記住要輸入密度！ ? 其余參見第一章建模所要考慮的問題 M353 瞬態(tài)分析步驟 建模命令 (接上頁 ) /PREP7 ET,... MP,EX,... MP,DENS,… ! 建立幾何模型 … ! 劃分網(wǎng)格 ... M354 瞬態(tài)分析步驟 選擇分析類型和選項 ? 建模 選擇分析類型和選項： ? 進入求解器并選擇瞬態(tài)分析 ? 求解方法和其它選項 將在下面討論 ? 阻尼 – 將在下面討論 典型命令 : /SOLU ANTYPE， TRANS， NEW M355 瞬態(tài)分析步驟 選擇分析類型和選項（接上頁） 求解方法 ? 完整矩陣方法為缺省方法。允許下列非線性選項： – 大變形 – 應(yīng)力硬化 – NewtonRaphson 解法 集中質(zhì)量矩陣 ? 主要用于細長梁和薄壁殼或波的傳播 公式求解器 ? 由程序自行選擇 M356 瞬態(tài)分析步驟 選擇分析類型和選項命令（接上頁） TRNOPT， FULL NLGEOM， … SSTIF， … NROPT， … LUMPM， … EQSLV， ... M357 瞬態(tài)分析步驟 選擇分析類型和選項（接上頁） 阻尼 ? α和 ?阻尼均可用； ? 在大多數(shù)情況下，忽略 α阻尼（粘性阻尼），僅規(guī)定 ?阻尼（由滯后造成的阻尼）： ? = 2?/w 式中 ? 為阻尼比， w 為主要響應(yīng)頻率 （ rad/sec）。 典型命令 : ALPHAD， … BETAD， … M358 瞬態(tài)分析步驟 規(guī)定邊界條件和初始條件 ? 建模 ? 選擇分析類型和選項 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個瞬態(tài)過程中一直為常數(shù)的條件，例如： – 固定點（約束） – 對稱條件 – 重力 ? 初始條件將在下面討論 M359 瞬態(tài)分析步驟 規(guī)定邊界條件和初始條件命令 (接上頁 ) DK， … ! 或 D或 DSYM DL， … DA， … ACEL， … OMEGA， ... M360 瞬態(tài)分析步驟 規(guī)定邊界條件和初始條件（接上頁） 初始條件 ? 時間 t = 0時的條件： u0， v0， a0 ? 它們的缺省值為 ， u0 = v0 = a0 = 0 ? 可能要求非零初始條件的實例： – 飛機著陸 (v0?0) – 高爾夫球棒擊球 (v0?0) – 物體跌落試驗 (a0?0) M361 瞬態(tài)分析步驟 規(guī)定邊界條件和初始條件（接上頁） 施加初始條件的兩種方法： ? 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，例如，用強加的位移將懸臂梁的自由端從平衡位置“撥”開時，這種方法是有用的； – 用于需要施加非零初始加速度時。 ? 使用 IC 命令
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