ansys結(jié)構(gòu)動力學(xué)分析(編輯修改稿)
2025-08-11 17:43 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 尼 (Modal damping)，而每一個特征值相對的特征向量 (eigenvector)代表振動形狀 (vibration shapes)。所以模態(tài)分析的結(jié)果是 自然振動頻率、模態(tài)阻尼和對應(yīng)的振動形狀。 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的目的是得到對象的自然振動頻率、模態(tài)阻尼和振動形狀，但是 為什么 要計算結(jié)構(gòu)的自然振動頻率及振動形狀呢？ 理由有： (1) 使得結(jié)構(gòu)在工作時避免共振現(xiàn)象而造成的破壞； (2) 利用結(jié)構(gòu)共振現(xiàn)象，以最少的能量輸入得到最大的振動效果，如共振篩； (3) 自然振動頻率可以代表一個結(jié)構(gòu)的整體剛度，不同的振動形狀所對應(yīng)的頻率代表該變形下的剛度數(shù)值，依此可以評估整體結(jié)構(gòu)所需要加強(qiáng)的部位和可以減重的部位； (4) 自然振動頻率往往是其它進(jìn)一步動力分析 (如瞬態(tài)動力學(xué)分析、諧響應(yīng)分析 )的必要參考值，如諧響應(yīng)分析中，關(guān)心接近自然振動頻率時，結(jié)構(gòu)響應(yīng)的放大倍數(shù)，所以必須先知道自然振動頻率的值。 4 結(jié)構(gòu) 諧響應(yīng) 分析 (Harmonic Response Analysis) 結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析是指結(jié)構(gòu)在承受外力為隨時間變化的簡諧力 (亦即 sin或 cos函數(shù)形式 )時，結(jié)構(gòu)的響應(yīng)，所以 12可以表示成 分析得到結(jié)構(gòu)位移 (或應(yīng)力、應(yīng)變等 )隨頻率變化的幅頻曲線。通過動力響應(yīng)隨頻率變化規(guī)律可以了解結(jié)構(gòu)的動力工作性能，以此作為判斷結(jié)構(gòu)能否避免共振的參考依據(jù)，同時也可以利用共振的有利方面，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?M x C x K x F sin ( 1 4)t??? ? ? ? ? 諧響應(yīng)分析有三種方法，分別為：完全法、模態(tài)疊加法和縮減法。三種方法在諧響應(yīng)分析方面的共同點有：所有載荷必須隨時間正弦變化；所有載荷必須有相同頻率；不允許有非線性特性；只考慮線性問題； 諧響應(yīng)分析的基本步驟 ANSYS諧響應(yīng)分析的主要步驟有 8步： (1) 模型建立和網(wǎng)格劃分 (前處理 ) (2) 建立初始條件 該步驟中設(shè)置位移邊界條件等。 (3) 設(shè)定求解器及其參數(shù) 該步驟中可以求解器和其他參數(shù)，如求解所用方法、預(yù)應(yīng)力效應(yīng)等。 GUI： Main MenuSolution Analysis TypeAnalysis Options (4) 施加載荷 諧響應(yīng)分析所施加的載荷都隨時間按正弦規(guī)律變化，輸入的信息有：Amplitude (載荷的幅值 )、 Phase angle(載荷的相位角 )和 Forcing frequency range(載荷的頻率范圍 )。載荷類型包括位移、集中力、集中力矩、壓力、溫度載荷、慣性載荷等，對于集中力可以通過定義虛部，以分析不同相位載荷共同作用情況。 (5) 指定載荷步 該步驟的內(nèi)容包括：定義求解的頻率范圍，即施加諧載荷的頻率上下界；設(shè)定諧響應(yīng)分析求解的載荷子步數(shù)，載荷子步均勻分布在指定的頻率范圍內(nèi)；設(shè)定載荷變化方式 (Stepped or ramped)，選擇 Ramped時，載荷的幅值隨載荷子步逐漸增長，選擇 Stepped時，則載荷在頻率范圍內(nèi)的每個載荷子步保持恒定。 GUI： Main MenuSolution Load Step OptsTime/FrequencyFreq and substeps (6) 求解 求解當(dāng)前載荷步。 命令： SOLVE GUI： Main MenuSolutionSolveCurrent Ls (7) 結(jié)果后處理和分析 瞬態(tài)動力學(xué)分析結(jié)果保存于結(jié)果文件 ?？梢杂?POST1和POST26觀察和分析。其中， POST1用于觀察在給定時間整個模型的結(jié)果，POST26用于觀察模型中指定處 (節(jié)點、單元等 )響應(yīng)隨頻率變化的歷程分析結(jié)果。 5 結(jié)構(gòu)譜分析 (Spectrum Analysis) 譜分析是一種將模態(tài)分析結(jié)果和已知
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