ansys結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析-展示頁(yè)
2025-07-24 17:43本頁(yè)面
【正文】 式 13的本質(zhì)都是線性的。比較兩種算法 顯式算法 要求積分時(shí)間步長(zhǎng)的值非常小 (否則不容易收斂 )，較適合于非常短暫的沖擊和高度非線性問(wèn)題的分析。當(dāng)在進(jìn)行直接積分時(shí)，有很多方法可以利用，但可以歸納成兩類方法： 隱式算法 和 顯式算法 。以下為這幾種方法的基本思想及相關(guān)概念。在直接積分法方面可以分成隱式算法 (implicit)及式算法 (explicit)兩類方法；而 implicit又可分成完全法和縮減法。 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析的范圍非常的廣泛，如路面行駛的汽車相互碰撞分析、飛機(jī)的自振頻率和振型分析、房屋和橋梁的抗震能力分析等。 一般而言： 可以用結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的第一階彈性自然頻率 (fundamental natural frequency)，也就是基頻。ANSYS 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 結(jié)構(gòu)動(dòng)力計(jì)算技術(shù) 1 結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析的必要性 2 結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動(dòng)力分析 3 結(jié)構(gòu)模態(tài)分析 4 結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析 5 結(jié)構(gòu)譜分析 6 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析幾點(diǎn)問(wèn)題的討論 7 練習(xí)題：板的模態(tài)分析與動(dòng)響應(yīng)分析 ANSYS結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析 1 結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析的必要性 實(shí)際結(jié)構(gòu)總是受到各種隨時(shí)間變化的外載作用，當(dāng)慣性力(inertia force)或阻尼力 (damping force)大到一定的程度，而必須考慮在力平衡方程式里面時(shí)，結(jié)構(gòu)就必須要進(jìn)行動(dòng)力分析。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的靜力學(xué)平衡方程式可用下式表示： ? ? ? ? ? ?K x F ( 1 1 )??如果慣性力或阻尼力足夠大到必須加以考慮時(shí)，那么系統(tǒng)的受力平衡方程式必須寫成： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?M x C x K x F ( 1 2)? ? ? ?動(dòng)力效應(yīng)什么時(shí)侯需考慮在力平衡方程式中？什么時(shí)侯動(dòng)力效應(yīng)才稱為“足夠大”？ 一個(gè)最保險(xiǎn)的方法是： 時(shí)刻不忽略動(dòng)力效應(yīng)；或者是靜力分析及動(dòng)力分析各做一次，當(dāng)兩次分析的結(jié)果差異在可接受范圍時(shí) (結(jié)果差異 5%以內(nèi) )，即表示動(dòng)力效應(yīng)是可以忽略的，反之則是不可忽略的。當(dāng)結(jié)構(gòu)處于動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其變形的頻率小于結(jié)構(gòu)的基頻的 1/3時(shí)，就可以不需要考慮動(dòng)力效應(yīng)。作為通用的結(jié)構(gòu)分析軟件， ANSYS提供了較為全面的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)功能，包括 瞬態(tài)動(dòng)力分析、模態(tài)分析、諧響應(yīng)分析和譜分析 四種動(dòng)力學(xué)分析類型，這四種分析類型可以解決各類工程中常見的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 5 2 結(jié)構(gòu)瞬態(tài)動(dòng)力分析 瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)分析的一般意義的動(dòng)力學(xué)方程如式 12所示，求解該方程的方法可以分為直接積分法 (direct integration)和模態(tài)疊加法 (mode superposition)兩大類。在模態(tài)疊加法這一大類方面則也可以分成完全法和縮減法。 顯式算法 運(yùn)動(dòng)方程的解法 直接積分法 模態(tài)疊加法 隱式算法 縮減法 完全法 完全法 縮減法 動(dòng)力學(xué)方程 求解方法 直接積分法 式 12中包含了 n(自由度個(gè)數(shù) )個(gè)聯(lián)立的二階常微分方程式，可以將它化成 2n個(gè)一階的常微分方程式，然后直接積分去解變位 x，這就是直接積分法的基本構(gòu)想。 ANSYS計(jì)算時(shí)采用的算法是 隱式算法 ，而 LSDYNA則是采用 顯式算法 。隱式算法則可以容許較大的積分時(shí)間步長(zhǎng)，但是對(duì)于短暫的沖擊、高度非線性問(wèn)題的分析則常有收斂的困難。 在線性結(jié)構(gòu)的條件下，一般而言模態(tài)疊加法比直接積分法更有效率，尤其是在做線性迭加時(shí)你可以選擇只利用前面幾個(gè) (如前三階 )模態(tài)振型，因?yàn)橥ǔＴ礁哳l的模態(tài)形狀所扮演的角色就越不重要，另外模態(tài)疊加法允許指定振型阻尼 (阻尼系數(shù)為頻率的函數(shù) )，使用起來(lái)非常方便。 一般而言縮減法比完全法，所需要的計(jì)算時(shí)間及計(jì)算機(jī)內(nèi)存會(huì)大大減少。但是動(dòng)力學(xué)的平衡方程式在 靜力分析方程 的基礎(chǔ)上還需加上慣性力和阻尼力兩項(xiàng)，求解過(guò)程
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