瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析02參考模板

1、3.4.2.3零初始位移和非零初始速度 非零速度是通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)中需指定速度的部分加上小時(shí)間間隔上的小位移來(lái)實(shí)現(xiàn)的。比如如果 =0.25，可以通過(guò)在時(shí)間間隔0.004內(nèi)加上0.001的位移來(lái)實(shí)現(xiàn)，命令流如下：.TIMINT,OFF!TimeintegrationeffectsoffD,ALL,UY,.001!SmallUYdispl.(assumingY-directionvelocity)TIME,.004!Initialvelocity=0.001/0.004=0.25LSWRITE!Writeloaddatatoloadstepfile(Jobname.S01)DDEL,ALL,UY!Rem

2、oveimposeddisplacementsTIMINT,ON!Timeintegrationeffectson.3.4.2.4非零初始位移和非零初始速度 和上面的情形相似，不過(guò)施加的位移是真實(shí)數(shù)值而非“小”數(shù)值。比如，若 =1.0且 =2.5，則應(yīng)當(dāng)在時(shí)間間隔0.4內(nèi)施加一個(gè)值為1.0的位移：.TIMINT,OFF!TimeintegrationeffectsoffD,ALL,UY,1.0!Initialdisplacement=1.0TIME,.4!Initialvelocity=1.0/0.4=2.5LSWRITE!Writeloaddatatoloadstepfile(Jobname

3、.S01)DDELE,ALL,UY!RemoveimposeddisplacementsTIMINT,ON!Timeintegrationeffectson1 / 8.3.4.2.5非零初始位移和零初始速度 需要用兩個(gè)子步NSUBST,2來(lái)實(shí)現(xiàn)，所加位移在兩個(gè)子步間是階躍變化的KBC,1。如果位移不是階躍變化的（或只用一個(gè)子步），所加位移將隨時(shí)間變化，從而產(chǎn)生非零初速度。下面的例子演示了如何施加初始條件 =1.0， =0.0：.TIMINT,OFF!TimeintegrationeffectsoffforstaticsolutionD,ALL,UY,1.0!Initialdisplacemen

4、t=1.0TIME,.001!SmalltimeintervalNSUBST,2!TwosubstepsKBC,1!SteppedloadsLSWRITE!Writeloaddatatoloadstepfile(Jobname.S01)!transientsolutionTIMINT,ON!Time-integrationeffectsonfortransientsolutionTIME,.!RealistictimeintervalDDELE,ALL,UY!RemovedisplacementconstraintsKBC,0!Rampedloads(ifappropriate)!Contin

5、uewithnormaltransientsolutionprocedures.3.4.2.6非零初始加速度 可以近似地通過(guò)在小的時(shí)間間隔內(nèi)指定要加的加速度ACEL實(shí)現(xiàn)。例如，施加初始加速度為9.81的命令如下：.ACEL,9.81!InitialY-directionaccelerationTIME,.001!SmalltimeintervalNSUBST,2!TwosubstepsKBC,1!SteppedloadsLSWRITE!Writeloaddatatoloadstepfile(Jobname.S01)!transientsolutionTIME,.!Realistictimein

6、tervalDDELE,.!Removedisplacementconstraints(ifappropriate)KBC,0!Rampedloads(ifappropriate)!Continuewithnormaltransientsolutionprocedures.參見(jiàn)中關(guān)于命令A(yù)CEL、TIME、NSUBST、KBC、LSWRITE、DDELE和KBC的論述。3.4.3設(shè)置求解控制 設(shè)置求解控制涉及定義分析類(lèi)型、分析選項(xiàng)以及載荷步設(shè)置。執(zhí)行完全法瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析，可以使用最新型的求解界面（稱(chēng)為求解控制對(duì)話(huà)框）進(jìn)行這些選項(xiàng)的設(shè)置。求解控制對(duì)話(huà)框提供大多數(shù)結(jié)構(gòu)完全法瞬態(tài)動(dòng)力分析所需要的缺省

7、設(shè)置，即用戶(hù)只需要設(shè)置少量的必要選項(xiàng)。完全法瞬態(tài)動(dòng)力分析建議采用求解控制對(duì)話(huà)框，本章將詳細(xì)進(jìn)行介紹。如果完全瞬態(tài)動(dòng)力分析需要初始條件，必須在分析的第一個(gè)載荷步進(jìn)行，然后反復(fù)利用求解控制對(duì)話(huà)框?yàn)楹罄m(xù)荷步設(shè)置載載荷步選項(xiàng)（即重復(fù)求解的3-6步）。如果不喜歡使用求解控制對(duì)話(huà)框（MainMenuSolution-AnalysisType-SolnControl），仍然可以沿用標(biāo)準(zhǔn)ANSYS求解命令及其對(duì)應(yīng)的菜單路徑（MainMenuSolutionUnabridgedMenuoption）。求解控制對(duì)話(huà)框一般形式參見(jiàn)ANSYS基本分析指南的針對(duì)確定的結(jié)構(gòu)分析類(lèi)型選用特定的求解控制。3.4.3.1使用求

8、解控制對(duì)話(huà)框 選擇菜單路徑MainMenuSolution-AnalysisType-SolnControl，就彈出求解控制對(duì)話(huà)框。下面將詳細(xì)講述求解控制對(duì)話(huà)框各頁(yè)片夾中的選項(xiàng)。想要知道設(shè)置各選項(xiàng)的細(xì)節(jié)，選擇感興趣的頁(yè)片夾，然后單擊Help按鈕。本章還會(huì)講述相關(guān)非線(xiàn)性結(jié)構(gòu)分析的一些細(xì)節(jié)問(wèn)題。3.4.3.2使用頁(yè)片夾 求解控制對(duì)話(huà)框包含5各頁(yè)片夾，各頁(yè)片夾中分組設(shè)置控制選項(xiàng)，并將大多數(shù)基本控制選項(xiàng)設(shè)置在第一個(gè)頁(yè)片夾中,其他頁(yè)片夾提供更高級(jí)的控制選項(xiàng)。通過(guò)各頁(yè)片夾，輕松達(dá)到控制求解過(guò)程。打開(kāi)求解控制對(duì)話(huà)框，基本頁(yè)片夾總是處于激活狀態(tài)，只包含ANSYS分析所需要設(shè)置的最少選項(xiàng)。如果基本頁(yè)片夾已經(jīng)滿(mǎn)足

9、控制要求，其他高級(jí)選項(xiàng)只有缺省狀態(tài)不符合求解控制才需要進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整。一旦單擊任何頁(yè)片夾中的OK按鈕，所有求解控制對(duì)話(huà)框中選項(xiàng)設(shè)置都定義到ANSYS數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)關(guān)閉求解控制對(duì)話(huà)框?？梢允怯没卷?yè)片夾設(shè)置下表中的選項(xiàng)。打開(kāi)求解控制對(duì)話(huà)框，選擇Basic頁(yè)片夾，進(jìn)行設(shè)置?；卷?yè)片夾選項(xiàng) 選項(xiàng) 更多信息參見(jiàn)： 指定分析類(lèi)型 ANTYPE , NLGEOM ANSYS基本分析指南中的定義分析類(lèi)型和分析設(shè)置ANSYS結(jié)構(gòu)分析指南中的非線(xiàn)性結(jié)構(gòu)分析ANSYS基本分析指南中的重啟動(dòng)分析控制時(shí)間設(shè)置，包括：載荷步終點(diǎn)時(shí)間 TIME ，自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng) AUTOTS 以及載荷步內(nèi)的子步數(shù) NSUBST 或 DEL

10、TIM ANSYS基本分析指南中的跟蹤中的時(shí)間作用ANSYS基本分析指南中的一般選項(xiàng)指定寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)的求解（結(jié)果）數(shù)據(jù) OUTRES ANSYS基本分析指南中的輸出控制在瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)中，這些選項(xiàng)的 特殊考慮 有：1)當(dāng)設(shè)置 ANTYPE 和 NLGEOM 時(shí)，如果執(zhí)行一個(gè)新分析希望忽略大位移效應(yīng)，如大變形、大轉(zhuǎn)角和大應(yīng)變，就選擇小位移瞬態(tài)。如果希望考慮大變形（如彎曲的長(zhǎng)細(xì)桿件）或大應(yīng)變（如金屬成型），就選擇大位移瞬態(tài)。如果希望重啟動(dòng)一個(gè)失敗的非線(xiàn)性分析，或者前面完成一個(gè)靜態(tài)預(yù)應(yīng)力分析或完全法瞬態(tài)動(dòng)力分析，而后希望繼續(xù)下面的時(shí)間歷程計(jì)算，就可以選擇重啟動(dòng)當(dāng)前分析。2)當(dāng)設(shè)置 AUTOTS 時(shí)，記住該

11、載荷步選項(xiàng)（瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析中也稱(chēng)為時(shí)間步長(zhǎng)優(yōu)化）基于結(jié)構(gòu)的響應(yīng)增大或減小積分時(shí)間步長(zhǎng)。對(duì)于多數(shù)問(wèn)題，建議打開(kāi)自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)與積分時(shí)間步長(zhǎng)的上下限。通過(guò) DELTIM 和 NSUBST 指定積分步長(zhǎng)上下限，有助于限制時(shí)間步長(zhǎng)的波動(dòng)范圍；更多信息參見(jiàn) AutomaticTimeStepping 。缺省值為不打開(kāi)自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)。3) NSUBST 和 DELTIM 是載荷步選項(xiàng)，用于指定瞬態(tài)分析積分時(shí)間步長(zhǎng)。積分時(shí)間步長(zhǎng)是運(yùn)動(dòng)方程時(shí)間積分中的時(shí)間增量。時(shí)間積分增量可以直接或間接指定（即通過(guò)子步數(shù)目）。時(shí)間步長(zhǎng)的大小決定求解的精度：它的值越小，精度就越高。使用時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮多種因素，以便計(jì)算出一個(gè)好的積分時(shí)間

12、步長(zhǎng)，詳情參見(jiàn)積分時(shí)間步長(zhǎng)章節(jié)。4)當(dāng)設(shè)置 OUTRES 時(shí)，記住下面注意事項(xiàng)：在完全法瞬態(tài)動(dòng)力分析，缺省時(shí)只有最后子步（時(shí)間點(diǎn)）寫(xiě)入結(jié)果文件（ Jobname.RST ）為了將所有子步寫(xiě)入，需要設(shè)置所有子步的寫(xiě)入頻率。同時(shí)，缺省時(shí)只有1000個(gè)結(jié)果序列能夠?qū)懭虢Y(jié)果文件。如果超過(guò)這個(gè)數(shù)目（基于用戶(hù)的 OUTRES 定義），程序?qū)⒄J(rèn)為出錯(cuò)終止。使用命令 /CONFIG ,NRES 可以增大限制數(shù)（參見(jiàn)ANSYS基本分析指南中的內(nèi)存和配置章節(jié)）。3.4.3.3使用瞬態(tài)頁(yè)片夾 利用瞬態(tài)頁(yè)片夾設(shè)置其中的 瞬態(tài)動(dòng)力選項(xiàng)。 有關(guān)設(shè)置這些選項(xiàng)的具體信息，打開(kāi)求解控制對(duì)話(huà)框，選擇瞬態(tài)頁(yè)片夾，然后單擊Help按

13、鈕。瞬態(tài)頁(yè)片夾選項(xiàng) 選項(xiàng) 更多信息參見(jiàn)： 指定是否考慮時(shí)間積分效應(yīng) TIMINT ANSYS結(jié)構(gòu)分析指南中“執(zhí)行非線(xiàn)性瞬態(tài)分析”指定采用漸變加載還是突變加載方式 KBC ANSYS基本分析指南中“突變漸變載荷”ANSYS基本分析指南中“突變或漸變載荷”指定質(zhì)量和剛度阻尼 ALPHAD , BETAD ANSYS結(jié)構(gòu)分析指南中“阻尼”定義積分參數(shù) TINTP ANSYS,Inc.TheoryReference在完全法瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)中，這些選項(xiàng)的 特殊考慮 有：1) TIMINT 是動(dòng)力載荷步選項(xiàng)，用于指定是否打開(kāi)時(shí)間積分效應(yīng) TIMINT 。對(duì)于需要考慮慣性和阻尼效益的分析，必須打開(kāi)時(shí)間積分效應(yīng)（否

14、則當(dāng)作靜力進(jìn)行求解），所以缺省值為打開(kāi)時(shí)間積分效應(yīng)。進(jìn)行完靜力分析之后接著進(jìn)行瞬態(tài)分析時(shí)，該選項(xiàng)十分有用；也就是說(shuō)，前面的載荷步必須關(guān)閉時(shí)間積分效應(yīng)。2) ALPHAD (alpha或mass，damping)和 BETAD (beta或stiffness，damping)是動(dòng)力載荷步選項(xiàng)，用于指定阻尼。大多數(shù)結(jié)構(gòu)中都存在某種形式的阻尼，必須在分析中考慮進(jìn)來(lái)。3) TINTP 是動(dòng)力載荷步選項(xiàng)，用于指定瞬態(tài)積分參數(shù)。瞬態(tài)積分參數(shù)控制Newmark時(shí)間積分技術(shù)，缺省值為采用恒定的平均值加速度積分算法。3.4.3.4使用求解選項(xiàng)頁(yè)片夾 求解選項(xiàng)頁(yè)片夾選項(xiàng)用于完全法瞬態(tài)分析的具體設(shè)置完全與結(jié)構(gòu)分析指

15、南靜力分析中一致。詳情參見(jiàn)結(jié)構(gòu)分析中使用求解選項(xiàng)頁(yè)片夾。3.4.3.5使用非線(xiàn)性頁(yè)片夾 非線(xiàn)性頁(yè)片夾選項(xiàng)用于完全法瞬態(tài)分析的具體設(shè)置完全與結(jié)構(gòu)分析指南靜力分析中一致。詳情參見(jiàn)結(jié)構(gòu)分析中使用非線(xiàn)性頁(yè)片夾。3.4.3.6使用高級(jí)非線(xiàn)性頁(yè)片夾 除弧長(zhǎng)法選項(xiàng)外，其他高級(jí)非線(xiàn)性頁(yè)片夾選項(xiàng)均可以用于完全法瞬態(tài)分析，設(shè)置方法與靜力分析完全一致。詳情參見(jiàn)結(jié)構(gòu)分析中高級(jí)非線(xiàn)性頁(yè)片夾。3.4.4設(shè)置其他求解選項(xiàng) 還有一些選項(xiàng)并不出現(xiàn)在求解控制對(duì)話(huà)框中，因?yàn)樗麄兒苌俦皇褂?，而且缺省值很少需要進(jìn)行調(diào)整。ANSYS提供有相應(yīng)的菜單路徑用于設(shè)置它們。這里提到的許多選項(xiàng)是非線(xiàn)性選項(xiàng)，詳情參見(jiàn)非線(xiàn)性結(jié)構(gòu)分析。3.4.4.1應(yīng)力剛化效應(yīng) 利用 SSTIF 命令可以讓包括18X家族單元在內(nèi)的一些單元包含應(yīng)力剛化效應(yīng)。要確定單元是否具有應(yīng)力剛化效應(yīng)算法，請(qǐng)參閱 ANSYS單元參考手冊(cè) 中單元說(shuō)明。缺省時(shí)，如果 NLGEOM （幾何大變形）設(shè)置為ON則應(yīng)力剛化效應(yīng)為打開(kāi)。