ANSYS瞬态动力学分析实例2

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1、问题描述：一根钢梁支撑着集中质量并承受一个动态载荷(如图1所示)。钢梁 长为L,支撑着一个集中质量M。这根梁承受着一个上升时间为t1大值为片 的动态载荷F (t)。梁的质量可以忽略，确定产生最大位移响应时的时间t和max 响应y 。同时要确定梁中的最大弯曲应力。max图1钢梁支撑集中质量的几何模型材料特性：弹性模量为2e5MPa,质量为M = 0.0215t,质量阻尼为8；几何尺寸为：L=450mm, I=800.6mm4, h=18mm；载荷为：F = 20N, t=0.075sGUI操作方式：1 .定义单元类型：Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Ed

2、it/Delete,出 现一个对话框，单击“Add”，又出现一个对话框，在对话框左面的列表栏中选 择“Structural Beam”，在右面的列表栏中选择“2D elastic 3”，单击“Apply”， 在对话框左面的列表栏中选择“Structural Mass”，在右边选择“3D mass 21”， 单击“OK”，在单击“Options”，弹出对话框，设置K3为“2-D W/O rot iner” , 单击“ OK”，再单击“ Close”。2.设置实常数：Main MenuPreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete,出 现对话框，单击“ Add”

3、，又弹出对话框，选择“ Type1 BEAM3”，单击“OK” , 又弹出对话框，输入AREA为1, IZZ=800.6, HEIGHT=18，单击“OK” 在 单击“ Add” 选择Type 2 MASS21，单击“OK” 设置MASS为0.0215，单击 “OK” 再单击“Close”3 .定义材料属性：Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Modls，出 现对 话框 ， 在 “ Material Models Available” 下面的对话 框中， 双击打开“ StructuralLinearElasticIsotropic” 又出现一

4、个对话框，输入弹性模量EX= 2e5，泊松比 PRXY=0，单击“ OK” 单击“ MateralExit”4建立模型：1) 创建节点：依次单击 Main MenuPreprocessorModelingCreateNodesInActive CS，在弹出对话框中，依次输入节点的编号1，节点坐标x=0，y =0，然后单击“Apply”输入节点编号2，节点坐标x=450/2, y=0，然 后单击“Apply”输入节点编号3，节点坐标x=450，y=0。单击“OK”2) 创建单元：依次单击 Main MenuPreprocessorModelingCreateElementsAuto Number

5、edThru Nodes，弹出拾取框，拾取节点1和2， 2和3，单 击“ OK”。3) 指定单元实常数： Main MenuPreprocessorModelingCreateElementsElem Attributes，弹出对话框，设置TYPE为2，REAL为2，单击“OK”4) 创建单元：依次单击 Main MenuPreprocessorModelingCreateElementsAuto NumberedThru Nodes，弹出拾取框，拾取节点2，单击“OK”5 .定义分析类型：Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis,弹出对话 框，选择

6、Trasiernt，单击“OK”又弹出对话框，选择Reduced，单击“OK”6.设置分析选项：Main MenuSolutionAnalysis TypeAnalysis Options,弹出对 话框，单击“ OK”。7 .定义主自由度：Main MenuSolutionMaster DOFs User SelectedDefine, 弹出拾取框，拾取节点2,单击“OK”弹出对话框，选择Labi为UY。 8指定载荷选项： Main MenuSolutionLoad Step Opts Time/Frequenc Time-Time Step，弹出对话框，输入DELTIM时间步大小为0.004

7、,单击“OK” 9定义阻尼： Main MenuSolutionLoad Step Opts Time/FrequencDamping ， 弹出对话框，输入ALPHAD为8，单击“OK”10.施加第一个载荷步：1）施加约束位移：依次单击 Main MenuSolutionDefine lodesApplyStructural DisplacementOn Node，出现拾取框，拾取节点3，单击“OK”又弹出一 对话框，选择ALL DOF，单击“Apply”弹出拾取框，拾取节点1，单击“OK” 弹出对话框，选择UY，单击“OK”2）施加集中力： Main MenuSolutionDefine l

8、odesApplyStructural Force/Moment On Nodes，弹出拾取框拾取节点2，单击“Apply”弹出对话框， 选择Lab为FY，输入VALUE为0，单击“OK”3）结果输出控制： Main MenuSolutionLoad Step Opts Output CtrlsSolu Printout弹出对话框，选择Every Substep，单击“ OK”4）载荷步输出： Main MenuSolutionLoad Step OptsWrite LS File ，弹出对话 框，输入LSNUM为1，单击“ OK”11施加第二个载荷步：1）Main MenuSolutionL

9、oad Step Opts Time/FrequencTime-Time Step ，弹出 对话框，输入TIME载荷步结束时间为0.075，单击“OK”2）施加集中力： Main MenuSolutionDefine lodesApplyStructural Force/Moment On Nodes，弹出拾取框拾取节点2，单击“Apply”弹出对话框， 选择Lab为FY,输入VALUE为20,单击“OK”3) 载荷步输出：Main MenuSolutionLoad Step OptsWrite LS File，弹出对话 框，输入LSNUM为2,单击“OK”12施加第三个载荷步：1) Main

10、 MenuSolutionLoad Step Opts Time/FrequencTime-Time Step ，弹出 对话框，输入TIME载荷步结束时间为1,单击“OK”2) 载荷步输出： Main MenuSolutionLoad Step OptsWrite LS File ，弹出对话 框，输入LSNUM为3，单击“OK”13进行求解：依次单击 Main MenuSolutionSolveFrom LS Files ，弹出对话 框，输入LSMIN为1，LSMAX为3，然后单击对话框上的“OK”求解运算开 始运行，直到屏幕上出现一个“ Solution is done ”的信息窗口，这时表

11、示计算结 果结束，单击“Close”关闭提示框。14利用 POST26 观察缩减法结果1) Main Menu TimeHist PosprocDefein Variables 弹出对话框，单击“Add” 弹出对话框，单击“OK”弹出拾取框，拾取节点2，单击“OK”弹出对话框, 输入 Name 为 UY_2，选择 Item comp Data item 为 DOF Solution 和 Translation UY， 单击“ OK”。2) 画曲线：Main Menu TimeHist PosprocGraph Variables，弹出对话框，输入NVAR1为2，单击“OK”节点2位移一时间曲线

12、见图2所示。15 扩展处理：1 ) Main MenuSolutionAnalysis TypeExpansion Pass，弹出对话框，选择 EXPASS 为 on，单击“OK”PD5TZC-图2节点2位移一时间曲线2) Main MenuSolutionLoad Step Opts ExpansionPassIngle ExpandBy Time/ Freq Step，弹出对话框，设置TIMFRQ为0.092,单击“OK”3) 求解：Main MenuSolutionSolveCurrent LS，出现一个信息提示窗口和对 话框，首先要浏览信息输出窗口上的内容，确认无误后，单击FileClose”然 后单击对话框上的“OK”求解运算开始运行，直到屏幕上出现一个“Solution is done ”的信息窗口，这时表示计算结果结束，单击“ Close”16.利用POST1观察结果：1) Main Menu General PostprocRead ResultsFirst Set。2 ) Main Menu General PostprocDeformed Shape 弹出对话框，选择 Def+ unformed，单击“OK ”，生成系统在0.092秒时总的变形图见图3所示。5Tir=LEUE -1rn3i=. OssDMX 2971QT图3结构的变形图