【正文】 四、靜力學(xué)分析線彈性靜力分析假設(shè)：a) 各向同性線彈性材料b) 小變形理論c) 無(wú)時(shí)間、無(wú)阻尼效應(yīng)point mass，質(zhì)量點(diǎn)可以通過(guò)坐標(biāo)或選擇幾何面、線、點(diǎn)加載在幾何體上，質(zhì)量點(diǎn)只受Acceleration，Standard earth gravity，Rotational velocity影響。慣性釋放：當(dāng)物體受力不平衡產(chǎn)生加速度時(shí)，利用慣性釋放可以產(chǎn)生一個(gè)慣性力進(jìn)行靜力分析，慣性釋放只能用于線性結(jié)構(gòu)分析。remote force(定義力的作用點(diǎn))螺栓預(yù)緊力(Bolt Pretension)施加在圓柱面上，可以定義預(yù)緊力或伸長(zhǎng)量。Displacement 位移約束Elastic Support 無(wú)摩擦的彈性支持面Frictionless Support，約束面的法向運(yùn)動(dòng)，作用在平面上等同于對(duì)稱邊界條件作用在圓柱面上約束徑向運(yùn)動(dòng)cylindrical support 只作用在圓柱面上，可以設(shè)軸向，徑向，切向三個(gè)自由度pression only support 基于罰函數(shù)方法對(duì)目標(biāo)面建立一個(gè)剛性接觸面simply supported 作用于點(diǎn)或邊，面體或線體，約束所有平動(dòng)除了轉(zhuǎn)動(dòng)自由度Fixed rotation 約束轉(zhuǎn)動(dòng)，放開(kāi)平動(dòng)nodal load and support 必須通過(guò)name selection 來(lái)選取nodetoolsSolve process settings可以設(shè)置求解用的計(jì)算機(jī)CPU數(shù)五、接觸基本設(shè)置接觸是一種高度非線性特征，接觸一般通過(guò)接觸對(duì)描述，包括接觸面(contact)和目標(biāo)面(target),程序一共有5種接觸方式，其主要特征如下：Bonded 和 no separation 都是線性接觸，bonded使兩個(gè)接觸面固定在一起，無(wú)間隙不能相對(duì)滑動(dòng)而no separation 允許有較小的滑動(dòng)，其他接觸都是非線性。接觸面的處理interface treatment：adjust to touch程序自動(dòng)取消兩個(gè)接觸面的間隙。Pinball region 可以設(shè)置判斷接觸區(qū)域的大小，當(dāng)兩個(gè)面都進(jìn)入pinball region時(shí)程序則判定為發(fā)生接觸。定義joint時(shí)需要定義reference和mobile regions，幾何窗口左邊顯示的自由度，其中灰色的是被約束的，彩色的是自由的joint configure可以定義約束的初始狀態(tài)Set定義初設(shè)狀態(tài)，revert恢復(fù)原始狀態(tài)。大多數(shù)joints都可以通過(guò)stops來(lái)定義他的運(yùn)動(dòng)區(qū)域spring and beam：spring可以通過(guò)彈簧來(lái)連接body，可以定義初始值和彈簧剛度，beam可以定義材料和圓形截面半徑。所有的remote邊界條件都是采用MPC約束方程進(jìn)行計(jì)算，幾何行為可以設(shè)置為rigid，deformable and coupled，remote計(jì)算更耗時(shí)。behavior controlrigid，deformable and coupledpinball control 可以通過(guò)pinball大小來(lái)定義約束方程的數(shù)量constraint equations 可以多個(gè)remote point間的相互約束關(guān)系。對(duì)于某些載荷或約束可以通過(guò)右鍵激活或抑制該步當(dāng)查看計(jì)算結(jié)果選擇兩個(gè)載荷步之間的時(shí)間節(jié)點(diǎn)時(shí)。，非線性接觸不適用于模態(tài)分析，但可以施加約束或預(yù)應(yīng)力。，模態(tài)變形只是一個(gè)相對(duì)量，并且是一個(gè)質(zhì)量歸一化的量。九、穩(wěn)態(tài)熱分析，K和Q可以是常量也可以是溫度的函數(shù)，可以施加固定溫度的邊界條件。接觸中熱傳遞：如果接觸是bonded或no separation，熱傳遞將會(huì)發(fā)生在pinball區(qū)域內(nèi)的表面熱接觸通過(guò)以下公式進(jìn)行傳熱：TCC默認(rèn)被設(shè)為一個(gè)較大的數(shù)值用來(lái)模擬完美傳熱，同樣可以人為設(shè)置較低的數(shù)值來(lái)模擬熱阻。radiation 熱輻射其中σ玻爾茲曼常數(shù)，程序自動(dòng)給定；ε發(fā)射率，用戶輸入。十、結(jié)果處理 Plane可以通過(guò)鼠標(biāo)左鍵拖曳生產(chǎn)剖切面，也可以通過(guò)局部坐標(biāo)系的XY平面生產(chǎn)剖切面 Tool 可以通過(guò)Geometry selection查看選擇幾何特征的計(jì)算結(jié)果，也可以先定義一個(gè)局部坐標(biāo)系，再通過(guò)coordinate system查看具體某點(diǎn)(局部坐標(biāo)系的原點(diǎn))的計(jì)算結(jié)果。 Geometry可以添加path和surface，path可以通過(guò)局部坐標(biāo)系，邊，點(diǎn)來(lái)定義，surface可以通過(guò)局部坐標(biāo)系定義。另外利用path結(jié)果可以得到應(yīng)力線性化用于應(yīng)力評(píng)判。 可以通過(guò)Convergence來(lái)判斷網(wǎng)格是否足夠，結(jié)構(gòu)分析時(shí)由于幾何模型、載荷施加等因素常常會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力奇點(diǎn)，影響計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，我們通過(guò)審查收斂結(jié)果來(lái)避免應(yīng)力奇點(diǎn)。ANSYS結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)分析篇一、簡(jiǎn)介動(dòng)態(tài)分析包括以下模塊：模態(tài)分析，諧響應(yīng)分析，隨機(jī)振動(dòng)分析，響應(yīng)譜分析及瞬態(tài)分析。l 自由振動(dòng)：結(jié)構(gòu)的自然頻率和振型l 激勵(lì)振動(dòng)：曲柄軸和其他的旋轉(zhuǎn)機(jī)械l 地震沖擊載荷：地震工況，爆炸l 隨機(jī)振動(dòng)：火箭發(fā)射，道路交通l 時(shí)間載荷：汽車碰撞，汽錘、水錘等以上每種情況都可以選擇相應(yīng)的動(dòng)態(tài)模塊進(jìn)行分析。如汽車的固有頻率應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)頻率，葉片在預(yù)應(yīng)力下的振動(dòng)特性。響應(yīng)譜分析響應(yīng)譜分析通常用來(lái)分析建筑結(jié)構(gòu)在地震工況下的響應(yīng)。瞬態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析各模塊的特點(diǎn)如下：基本方程如下：其中只有瞬態(tài)分析允許非線性，包括幾何非線性、接觸非線性、材料非線性。阻尼一般與材料性質(zhì)，運(yùn)動(dòng)速度，振動(dòng)頻率有關(guān)。而對(duì)于給定的α，低頻率阻尼大，高頻率阻尼小。注意：數(shù)值阻尼只適用于瞬態(tài)分析。假設(shè)和限制：結(jié)構(gòu)是線性的([M]和[K]是常量).線性無(wú)阻尼的自由振動(dòng)方程：假設(shè){u}為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，則有因此求解行列式的特征值和特征向量。測(cè)量各個(gè)模態(tài)在各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的總質(zhì)量，較大的值意味著該模態(tài)在該方向容易被激勵(lì)。模態(tài)展開(kāi)方法接觸：由于模態(tài)分析時(shí)線性分析，只允許Bonded和No separation，其他接觸程序視為無(wú)接觸。模態(tài)展開(kāi)方法：四、諧響應(yīng)分析應(yīng)用輸入條件：簡(jiǎn)諧變化的載荷(力，壓力和位移),多個(gè)載荷應(yīng)具有同樣得頻率，力和位移可以是同相或異相。當(dāng)施加的載荷的頻率接近結(jié)構(gòu)的自然頻率時(shí)，發(fā)生共振；增加阻尼降低響應(yīng)的振幅；阻尼較小的變化都會(huì)導(dǎo)致共振區(qū)響應(yīng)的大幅變化；諧響應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方程如下：求解方法有兩種：全函數(shù)法，直接求解矩陣方程。模態(tài)疊加法MUSP，對(duì)方程進(jìn)行坐標(biāo)變換{u}={φ}{y}，將{M}和{K}變換成對(duì)角矩陣進(jìn)行解耦，再求解n個(gè)解耦的方程{y}，其中{C}必須是是對(duì)稱矩陣，此方法需先進(jìn)行模態(tài)分析。基本設(shè)置：cluster resultsinclude resi