雷達(dá)俯仰結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)特性分析畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-20 06:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。2）BEAM4 是個(gè)三維彈性梁?jiǎn)卧?，可用于軸向拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)和彎曲單元。3）BEAM54 是個(gè)二維彈性漸變不對(duì)稱梁?jiǎn)卧?，可用于分析拉伸、壓縮和彎曲功能的單軸向單元。4）BEAM44 是個(gè)三維漸變不對(duì)稱梁?jiǎn)卧?，可用于分析拉伸、壓縮、扭轉(zhuǎn)和彎曲功能的單軸單元。 5）BEAM188是個(gè)三維線性有限應(yīng)變梁?jiǎn)卧?，可用于分析從?xì)長(zhǎng)到中等粗短的梁結(jié)構(gòu)。 6）BEAM189是個(gè)三維二次有限應(yīng)變梁?jiǎn)卧?，可用于分析從?xì)長(zhǎng)到中等粗短的梁結(jié)構(gòu)。本次課題中的俯仰結(jié)構(gòu)是三維彈性材料，既承受拉壓力也有彎矩存在，因此可以選用BEAM4單元和COMBIN7單元。COMBIN7是個(gè)三維鉸接連接單元, 是三維銷釘（或旋轉(zhuǎn)）鉸鏈單元，可用于在公共點(diǎn)上連接模型的兩個(gè)或多個(gè)部分，適用于運(yùn)動(dòng)學(xué)靜力分析和運(yùn)動(dòng)學(xué)動(dòng)力分析。BEAM4是一種可用于承受拉、壓、彎、扭的單軸受力單元。這種單元在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上有六個(gè)自由度：x、y、z三個(gè)方向的線位移和繞x,y,z三個(gè)軸的角位移?？捎糜谟?jì)算應(yīng)力硬化及大變形的問(wèn)題。通過(guò)一個(gè)相容切線剛度矩陣的選項(xiàng)用來(lái)考慮大變形（有限旋轉(zhuǎn)）的分析。在 main menu 中選擇單元類型命令， 中的Revolute joint 7（COMBIN7）， Beam中的3D elastic 4（BEAM4）。這樣就完成了BEAM4單元和COMBIN7單元的創(chuàng)建 單元類型Combination 單元類型Beam 定義材料特性在系統(tǒng)的材料屬性設(shè)置對(duì)話框中依次選取Structural（結(jié)構(gòu)）、Linear（線性）、Elastic（彈性）、Isotropic（各向同性），彈性模量（EX）和泊松比（PRXY）；再依次選取Structural（結(jié)構(gòu)）、 Density（密度），不考慮各桿的慣性力，密度近似為0，將密度（DENS）定義為1e14。完成材料特性的定義。 材料特性對(duì)話框 定義密度對(duì)話框 定義實(shí)常數(shù)由于本課題使用了兩種單元類型，需將兩個(gè)單元分別加以定義。Type 1 ，需要定義XY 平動(dòng)剛度、Z 方向剛度、XY旋轉(zhuǎn)剛度、扭轉(zhuǎn)剛度4個(gè)實(shí)常數(shù)。Type 2 ，需定義橫截面積、Z軸慣性矩、y軸慣性矩、沿Z軸單元厚度、沿Y 軸單元厚度5個(gè)實(shí)常數(shù)。 設(shè)置COMBIN7實(shí)常數(shù) 設(shè)置BEAM4實(shí)常數(shù) 創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建1~8號(hào)節(jié)點(diǎn)，1~。表 關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值節(jié)點(diǎn)號(hào)活動(dòng)坐標(biāo)系的坐標(biāo)值節(jié)點(diǎn)號(hào)活動(dòng)坐標(biāo)系的坐標(biāo)值1（AX，AY，0）5（CX，CY，0）2（BX，BY，0）6（DX，DY，0）3（BX，BY，0”）7（BX，BY，1）4（CX，CY，0）8（CX，CY，1） 指定單元屬性打開(kāi)分網(wǎng)命令中的Elem Attributes選項(xiàng)，確定“COMBIN7”，表示選定使用的“COMBIN7”單元，其材料屬性編號(hào)為1，實(shí)常數(shù)編號(hào)為1。 COMBIN7單元屬性 創(chuàng)建鉸鏈單元拾取節(jié)點(diǎn)2,3,7，創(chuàng)建了一個(gè)鉸鏈單元，其中心在節(jié)點(diǎn)2,3處（節(jié)點(diǎn)3重合于B點(diǎn)），軸線在節(jié)點(diǎn)2,7的連線即z軸方向，,5,8，在節(jié)點(diǎn)4和5處（即C點(diǎn)）又創(chuàng)建了一個(gè)鉸鏈單元。 指定單元屬性確定“BEAM4”，表示選定使用的“BEAM4”單元，其材料屬性編號(hào)為1，實(shí)常數(shù)編號(hào)為2。 BEAM單元屬性 創(chuàng)建梁?jiǎn)卧謩e拾取節(jié)點(diǎn)1,節(jié)點(diǎn) 3,4，以及節(jié)點(diǎn) 5,6，創(chuàng)建3個(gè)梁?jiǎn)卧?，?個(gè)梁?jiǎn)卧葿點(diǎn)處鉸鏈單元連接，后2個(gè)梁?jiǎn)卧蒀點(diǎn)處鉸鏈單元連接。 指定分析類型本課題屬于瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，它又稱為時(shí)間歷程分析，主要用于確定結(jié)構(gòu)承受隨時(shí)間按任意規(guī)律變化的載荷時(shí)的響應(yīng)。它可以確定結(jié)構(gòu)在靜載荷、瞬態(tài)載荷和正弦載荷的任意組合組合作用下隨時(shí)間變化的位移、應(yīng)力和應(yīng)變。打開(kāi)Solution 中的New Analysis命令。指定分析類型為“Transient”，即指定分析類型為瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。 打開(kāi)大變形選項(xiàng)本課題屬于非線性穩(wěn)定問(wèn)題，因此需打開(kāi)大變形選項(xiàng)。打開(kāi)Solution 中的Analysis Options選項(xiàng)。，將“NLGEOM”打開(kāi)，打開(kāi)大變形選項(xiàng)。 瞬態(tài)分析選項(xiàng) 確定第一個(gè)載荷步時(shí)間和時(shí)間步長(zhǎng)打開(kāi)Solution 中的TimeTime Step選項(xiàng)，將第一個(gè)載荷步時(shí)間定義為T即曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)一周所需的時(shí)間；將時(shí)間步長(zhǎng)定義為 ，選擇“KBC”為“Ramped”，指定載荷為坡度載荷；；，完成載荷步時(shí)間和時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置。 確定載荷步時(shí)間和時(shí)間步長(zhǎng)對(duì)話框 確定數(shù)據(jù)庫(kù)和結(jié)果文件中包含的內(nèi)容，選擇下拉表框“Item”為“All Items”，選中“Every substep”。表明在結(jié)果中記錄所有項(xiàng)目的各個(gè)分步。 數(shù)據(jù)庫(kù)和結(jié)果文件控制對(duì)話框 設(shè)定非線性分析的收斂值，分別選擇“Structural”和“Force F”，將受力的收斂值的參考值定義為1，再分別選擇“Structural”和“Moment M”，將力矩的收斂值定義為1，完成非線性分析收斂值的設(shè)定。 非線性收斂標(biāo)準(zhǔn)定義對(duì)話框 施加約束在建好的模型中選擇所有節(jié)點(diǎn)，約束“UZ”“ROTX”、“ROTY”方向的自由度；拾取節(jié)點(diǎn)1，在“ROTZ”方向上施加值為2*PI的約束；再次拾取節(jié)點(diǎn)1.，在 “UX”、“UY”方向上施加值為0的約束；再次拾取節(jié)點(diǎn)6，在“UX”、“UY”方向上施加值為0的約束，完成約束定義。 在節(jié)點(diǎn)上施加約束對(duì)話框 求解選擇Solve下的Current LS命令，進(jìn)行問(wèn)題的求解，出現(xiàn)“Solution is done！”提示時(shí)，求解結(jié)束，進(jìn)行結(jié)果的查看。 定義變量，將“Type of Variable”定義為“Nodal DOF result”，即變量類型為節(jié)點(diǎn)的自由度。拾取節(jié)點(diǎn)6，在右側(cè)列表中選擇“ROTZ”，完成變量2的定義，變量2為節(jié)點(diǎn)6處ROTZ方向的自由度限制，它可以表示搖桿的角位移。 變量類型對(duì)話框 定義數(shù)據(jù)類型對(duì)話框 對(duì)變量進(jìn)行數(shù)學(xué)操作把變量2對(duì)時(shí)間t微分，得到搖桿的角速度；角速度對(duì)時(shí)間t微分，得到搖桿的角加速度。，在“IR”文本框中輸入3，在“IY”文本框中輸入2，在“IX”文本框中輸入1；再次彈出如圖所示的對(duì)話框，在“IR”文本框中輸入4，在“IY”文本框中輸入3，在“IX”文本框中輸入1，完成對(duì)變量的數(shù)學(xué)操作。經(jīng)過(guò)以上操作，變量3是變量2對(duì)變量1的微分，而變量2是位移，變量1是時(shí)間t（系統(tǒng)設(shè)定），所以，變量3就是角速度；同樣可知，變量4就是角加速度。 對(duì)變量微分對(duì)話框 用曲線圖顯
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