Ansys-谱分析实例(地震位移谱分析)

1、二.地震位移谱分析如图所示为一板梁结构，试计算在丫方向地震位移谱作用下的构件响应情 况。板梁结构相关参数见下表所示。板梁结构几何参数和材料参数板厚度T/mm梁宽 度B/mm梁高 度H/mm梁截面 面积S/mm2梁惯性 矩IZZ/mm4梁惯性 矩IYY/m4m弹性模 量E/GPa泊松比密 度Kg/3m234121692200.37800相应谱频率0.51.02.43.817182032位移1.00.50.80.71.00.70.80.3板梁结构:If（模型图）进行题目 2 的分析。第一步是建立实体模型（如图 4）,并选择梁单元和壳 单元模拟梁和板进行求解。建此模型并无特别的难处，只要定义关键点正

2、确，还 有就是在建模过程当中注意对全局坐标系的运用，很容易就能做出模型。此题的难点在于对梁和板的分析求解。 进行求解，首先进行的就是模态分析，约 束好六条梁，就可以进行模态的分析求解了。 模态分析后，相应的就进行频谱分 析，在输入频率和位移后开始运算求解。此后进行模态扩展分析，最后进行模态合并分析。分析完后，再对结果进行查看。通过命令Ma in Me nuGe neralPostprocList ResultsNodal Solution 查看节点位移结果、节点等效应力结果（图5）及反作用力结果（图 6）。通过图片我们看清晰的看到梁和板的受力情况及变 形情况，在板与梁的连接处，板所受的应力最大

3、，这些地方较容易受到破坏，故 可考虑对其进行加固。而梁主要是中间两层变形较大，所以在设计时应充分考虑 材料的选用及直径的大小。1.指定分析标题1. 选取菜单路径 Utility Menu | File | Cha nge Job name,将弹出 Cha nge Job name 修改文件名 ）对话框。2. 在 En ter new job name 输入新文件名）文本框中输入文字“ CH”，为本分析实 例的数据库文件名。单击对话框中的“ 0K 按钮，完成文件名的修改。3. 选取菜单路径 Utility Menu | File | Change Title，将弹出 Change Title （

4、修改标题）对话框。4 .在 Enter new title （输入新标题）文本框中输入文字“ response analysis of abeam-shell structure，为本分析实例的标题名。单击对话框中的“0K 按钮，完成对标题名的指定。2.定义单元类型1 .选取菜单路径 Main Menu | Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete 将弹 出Element Types 单元类型定义）对话框。 单击对话框中的“ ADD”按钮， 将弹 出 Libraryof Element Types （单元类型库 ）对话框。2. 在左边的滚动框中

5、单击“ Structural SheII”，选择结构壳单元类型。在右边的 滚动框中单击“ Elastic 4node 63”，使其高亮度显示，选择 4 节点弹性壳单元。 在对话框中单击“ APPLY 按钮，完成对这种单元的定义。3. 接着继续在 Library of Element Types （单元类型库 ）对话框的左边滚动框中单击“Structural Beam”，在右边的滚动框中单击“ 3D elastic 4，使其高亮度显示，选择 3 维弹性梁单元。单击对话框中的“ OK 按钮，完成单元定义并关闭 Library ofElement Types 仲元类型库）对话框。单击 Element

6、 Types 单元类型定义）对话框 中的“ CLOSE“按钮，关闭对话框中，完成单元类型的定义。3.定义单元实常数1 .选取菜单途径 Main Menu | Preprocessor | Real Constan， 将弹出 Real Constants（实常数定义）对话框。单击对话框中的“ADD”按钮，将弹出 Element Type for RealConstants （选择定义实常数的单元类型 ）对话框。2. 在选择单元类型列表框中，单击“ Type 1 SHELL63 ”使其高亮度显示，选择 第一类单元 SHELL63。然后单击该对话框中的“ OK 按钮，将弹出 Real Constan

7、t SetNumber1,for SHELL63 （为 SHELL63 单元定义实常数）对话框。3. 在对话框中的 Shell thickness at node I TK（I）（壳的厚度）文本框中输入 2E-3,定 义板壳的厚度为 2E-3 m。4. 其余参数保持缺省。单击按钮，关闭 Real Constants Set Number 1， for SHELL63（单元 SHELL63 的实常数定义）对话框。完成对单元 SHELL63 实常数的 定义。5. 重复步骤 2 的过程，在弹出的 Element Type for Real Constants 选（ 择定义实常 数的单元类型 ）对话框

8、的列表框中单击“ Type 2 BEAM4” ，使其高亮度显示。然 后单击按钮，将弹出 Real Constant Set Number 2,for BEAM4 为 BEAM4 单元定义 实常数 ） 对话框。6.在对话框中的文本框中分别输入下列数据：AREA 为 1.2E-5, IZZ 和 IYY 分 别为16E-12，9E-12, TKZ 和 TKY 分别为 3E-3, 4E-3。7. 单击“ OK 按钮，关闭 Real Constant Set Number 2,for BEAM4 伪 BEAM4 单 元定义实常数 ）对话框。单击“ CLOSE 按钮，关闭对话框。4.指定材料特性1选取菜单

9、路径 Main Menu | Preprocessor | Material Props | Material Model，s 将弹出 Define Material Model Behavior （ 材料模型定义 ）对话框。2. 依次双击 Structural, Lin ear , Elastic 和 Isotropic,将弹出 1 号材料的弹性模 量 EX和泊松比 PRXY 的定义对话框。3. 在图 15.11 的 EX 文本框中输入 2.2E11, PRXY 文本框中输入 0.3。定义材料的 弹性模量为 2.2E11 N/m2,泊松比为 0.3。单击“ 0K 按钮，关闭对话框。4. 接着

10、双击 Density（见图 15.10）,弹出 Density for Material Number 1 （1 号材料密 度定义）对话框。5. 在 DENS 文本框中输入 7.8E3,设定 1 号材料密度为 7.8E3 Kg/m3。单击“ 0K 按钮，完成密度定义。选取路径 Material | Exit，完成对材料模型的定义。6. 单击 ANSYS6.1 的 ANSYS Toolbar（工具条）上的“ SAVE”按钮，保存数据库 文件5.建立梁有限元模型1 .选取路径路径 Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Keypoints |

11、In ActiveCS，将弹出 Create Keypoints in Active Coordinate System 根据坐标创建关 键点 ）对话框。2. 在对话框中，输入 Keypoint number （关键点号 ）为 1， X,Y,Z 位置分别为 0， 0，0。可用 Tab 键在输入区之间移动单击按钮，完成关键点 1 的定义。3. 对下面的关键点及 X,Y,Z 位置重复这一过程：关键点 2：0， 0， 0.5关键点 3：0， 0， 1.0关键点 4：0， 0， 1.5输入完最后一个关键点后， 单击“ OK 按钮。 图形输出窗口将显示刚创建的各个 关键点。4. 选取菜单路径 Utili

12、ty Menu | PlotCtrls | Pan ZoomRotate,将会弹出 ANSYS6.1 提 供的 Pan-Zoom-Rotate （平移 -缩放-转动 ）对话框。5. 单击对话框中的“ BOT 按钮，改变图形输出窗口中的视图方向，以便看出建 立的四个节点的位置。6. 选取菜单路径 Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Lines | Lines |Straightline,将弹出 Create Straight Line 创建直线）拾取对话框。7.在图形窗口中单击关键点 1、2 创建直线 L1。然后依次单击关键点 2、3 和

13、关 键点3、 4，创建直线 L2， L3。8. 选取菜单路径 Utility Menu | PlotCtrls | Numbering ,将弹出 Plot Numbering Controls（序号显示控制）对话框。9. 在 Plot Numbering Controls（序号显示控制）对话框中单击 Keypoint numbers 关 键点序号（）、Line numbers 线的序号）和 Area numbers 面的序号）所对应的复选 框，使其变为“ On”，然后单击对话框中的“ OK 按钮关闭对话框。10. 选取菜单路径 Utility Menu | Multi-Plots ，对图形输出

14、窗口中的所建几何模型 根据前面的设置重新显示。11. 选取菜单路径 Main Menu | Preprocessor | Meshing |MeshToo，l 将弹出 Mesh Tool（网格划分工具 ）对话框。12.单击对话框中的单元属性设置区中的下拉框中的Lines,选定设置对象为线。 然后单击右边的“SET 按钮，将弹出线属性设置拾取对话框，单击其中的“PICK ALL”按钮。将会弹出 Line Attributes （线单元属性设置）对话框。13单击对话框中的 Material number（材料序号 ）下拉框，Real constant set number（实常数序号）和 Elem

15、ent type number 单元序号）下拉框，将其分别设置为：Materialnumber 为 1, Real constant set number 为 2, Element type number 为 2BEAM4。 单击对话框中的“ OK 按钮关闭对话框，完成对线单元属性的设置。14. 在 Mesh Tool（网格划分工具）对话框中的 Size Controls 尺寸控制）区中， 单击 线单元的“ SET 按钮，将弹出 Element Sizes on Picked Lines 选定线的单元尺寸 定义）拾取对话框。单击对话框中的“ PICK ALL”按钮，将弹出 Element Si

16、zes on PickedLines （选定线的单元尺寸 ） 定义对话框。15. 在对话框中的 No. of element divisions（分割单元数 ）文本框中输入“ 6”，定 义在选定的每条线上将划分 6 个单元。单击“OK 按钮关闭对话框，完成对所选 线单元尺寸的设置。16.在网格划分工具对话框中，单击 Mesh 下拉框中的 Lines，选定分网对象是线。 然后，单击对话框中的“ MESH 按钮，将会弹出 Lines Mesh （对创建的线进行分 网）拾取对话框。单击对话框中的“ PICK ALL”按钮，选定所有创建的线进行分 网。17. 选取菜单路径 Ma in Menu | P

17、reprocessor | Modeli ng | Copy | Li nes，将弹出CopyLines （线拷贝）拾取对话框。单击对话框中的“ PICK ALL”按钮，选择所有 的线。将弹出 Copy Lines（线拷贝）对话框。18. 在线拷贝对话框中的 Y-offset in active CS （在激活坐标系 Y 方向平移量 ）文本 框中输入“ 0.5”，Items to be copied 拷贝项目）下拉框中选择 Lines and Mesh,设 置拷贝项目为线及其网格。然后单击对话框的“ OK 按钮关闭对话框，对选定的 线按照设置的值进行拷贝。19. 重复操作步 20，在弹出的线拷

18、贝对话框中，删掉丫-offset in active CS 文本框 中的“ 0.5”，在 X-offset in active CS 文本框中输入“ 0.5”。然后单击对话框的“OK 按钮关闭对话框，对选定的线按照设置的值进行拷贝20. 选择菜单路径 Utility Menu | Select | Entities，将弹出 Select Entities 实体选择）对话框。21 .在对话框中最上面下拉框中单击 Lines 选项，指定选择对象为线。在接下来 的下拉框中单击 By Location 选项，指定选择方式为根据坐标位置。单击“ X coordinates单选按钮，并在下面的 Min,M

19、ax 文本框中输入“ 0.5”，指定选择 对象位置为 X 坐标值为“ 0.5”的所有对象。单击“ From Full”单选按钮，指定 选取范围为全部。然后单击“ SELE ALL按钮，再单击“ OK 按钮关闭对话框， 完成选择操作。22. 重复操作步 20,在弹出的 Copy Lines （线拷贝）对话框中单击“ OK 按钮，保 持其弹出时的缺省值并关闭对话框，对选定的线按照设置的值进行拷贝。23. 选择菜单路径 Utility Menu | Select | Everything，选择模型中的所有元素。24. 选择菜单路径 Utility Menu | Plot | Replot，对建立好的

20、所有单元进行显示。6.建立板壳有限元模型1 .选取菜单路径 Utility Menu | PlotCtrls | Numbering，在弹出的 Plot NumberingControls （序号显示控制）对话框中， 单击 Line numbers 线的序号） 和 Area numbers（面的序号）所对应的复选框，使其变为“ Off ”。然后单击 Elem/ Attrib numbering 下拉框中的 No numbering 选项，不显示任何单元序号。仅保留 Keypoint numbers （关键点序号）的设置为“ On”。最后单击对话框中的“ OK 按钮关闭对话框。2.选取菜单路径

21、Utility Menu | PlotCtrls | Viewing Direction，将会弹出 ANSYS6.1 提供的 Viewing Direction （ 观察方向 ）对话框。3 在对话框中的 XV,YV,ZV Coords of view point（ 观察点坐标值 ） 文本框中分别输 入：-0.5、-0.9、 1，指定观察点的坐标。在 Coord axis orientation （坐标轴方向 ）下 拉框中单击“ X-axisdown”。然后单击对话框中的按钮“ OK 关闭对话框。4 选取菜单路径 Main Menu | Preprocessor | Modeling |Crea

22、te | Arbitrary | Through KPs,将弹出 Create Area thru KPs 通过关键点创建面）拾取对话框。在图形窗口中 依次单击关键点：2，6，14 和 10,然后单击拾取对话框中的“ OK 按钮关闭对 话框。ANSYS6.1将会通过关键点 2, 6, 14 和 10 创建一个面。5选取菜单路径 Main Menu | Preprocessor | Meshing |MeshToo，l 将弹出 Mesh Tool（网格划分工具 ）对话框。6.单击对话框中 Eleme nt Attributes （单元属性）下拉框中的“ Global”，然后单击下拉框右边的“ S

23、ET” 按钮，将弹出单元属性设置对话框。7.单击对话框中的 Element type number （单元类型序号 ）、Material number （材料 序号 ）下拉框、 Real constant set number 实（ 常数序号 ）下拉框和 Elementcoordinate sys （单元坐标系 ），将其分别设置为： Element type number 为“ 1SHELL63 ”，Material nu mber 为“ 1”， Real con sta nt set nu mber 为 “1”， Element coord in ate sys 为“ 0”。然后单击对话框中

24、的“ OK 按钮关闭对话框，完成对单元属性的设置。8.选取菜单路径 Utility Menu | Select | Everything Below | Selected Areas 对创建 的面以及面上的线、点进行选择，作为显示和操作对象。9.在 Mesh Tool （网格划分工具 ）对话框中的 Size Controls （尺寸控制）区中，单击 线单元的“SET”按钮， 将弹出 Element Sizes on Picked Lines 选定线的单元尺寸 定义）拾取对话框， 单击对话框中的“PICK ALL”按钮。 将弹出 Eleme nt Sizes on PickedLines （选定

25、线的单元尺寸 ）。10. 在对话框中的 No. of element divisions （单元分割数 ）文本框中输入“ 5”，然 后单击“OK 按钮关闭对话框，完成对面上各边的分网设置。11 .在网格划分工具对话框中，单击 Mesh 下拉框中的“ Areas”，选定分网对象 是面。单击 Shape （形状控制 ） 设置选项： Quad 单选按钮和 Free 单选按钮。 然后， 单击对话框中的“ MESH 按钮，将会弹出 Areas Mesh 对选定的面进行分网）拾取 对话框。单击对话框中的“ PICK ALL ”按钮，选定所有创建的面进行分网。单 击对话框中的“ CLOSE 按钮，关闭对话框

26、。13. 选取菜单路径 Utility Menu | Select | Everything，选择所有创建的模型作为操 作对象。14. 选取菜单路径 Utility Menu | Plot | Replot，将所有建立的模型在图形窗口中重 新显示。15. 选取菜单路径 Main Menu | Preprocessor | Modeling | Copy | Areas，将弹出CopyAreas（面拷贝）拾取对话框。单击对话框中的“ PICK ALL ”按钮，选择所有 的面。将弹出 Copy Areas（面拷贝）对话框。16. 在面拷贝对话框中的 X-offset in active CS （激

27、活坐标系 X 方向平移量）文本框 中输“0.5”，Items to be copied 拷贝项目）下拉框中选择 Areas and Mesh,设置拷 贝项目为面及其网格。然后单击对话框的“ OK 按钮关闭对话框，对选定的面按 照设置的值进行拷贝。将完成的一层板壳有限元模型的建立。17重复操作步 15，在弹出的面拷贝对话框中的 Number of copies （拷贝份数 ）文本 框中输入“ 3”。删除 X-offset in active CS （激活坐标系 X 方向平移量 ）文本框中 的“ 0.5”，然后在 Z-offset in active CS （激活坐标系 Z 方向平移量 ）文本框中

28、输入“0.5”。单击对话框的“ OK 按钮关闭对话框，对选定的面按照设置的值进行 拷贝。ANSYS6.1 将完成的二、三层板壳有限元模型的建立。18选取菜单路径 Utility Menu | Plot | Multi-Plots ，将建立的完整的梁 -板壳有限元 模型在图形窗口中进行显示。19合并重复节点， 由于在模型建立时大量的运用了模型拷贝功能， 因此在某些 位置产生了重复节点等元素，需要将其合并。选取菜单路径 Main Menu | Preprocessor |NumberingCtrls | Merge Item， s 将弹出 Merge Coincident or Equivalen

29、tly Defined Items（合并定义的重复项目 ）对话框。20单击对话框中 Type of item to be merge （合并项目类型 ）下拉框中的“ All ”，指定合并所有的项目，保持其余设置缺省，单击“ OK 按钮关闭对话框。对所有 重复的项目进行合并。21对项目编号进行压缩。选取菜单路径 Main Menu | Preprocessor | Numbering Ctrls|Compress Numbers 将弹出 Compress Numbers 压缩编号）对话框。 22单击对话框中的 Label Item to be compressed 压（ 缩项目标签 ）下拉框中的

30、“ All”，对所有项目编号进行压缩。单击“ OK 按钮关闭对话框。通过输出窗 口可以对合并和压缩的项目进行查看。7.定义边条，加载并求解（一）定义载荷和边界条件1 .选择菜单路径 Utility Menu | Select | Entities，将弹出 Select Entities 实体选择）对话框，在对话框中的选择项目下拉框中选取“ Nodes”，选择方式下拉框中选 取“ ByLocation”。 单击“ Z coordinate单选按钮， 然后单击“ SELE ALL 按 钮。 再单击“ OK按钮关闭对话框，选定所有 Z 坐标值为 0 的节点。2. 选取菜单路径 Main Menu |

31、 Preprocessor | Loads | Define Loads | Apply | Structural|Displacement | On Nodes 将会弹出拾取对话框。单击对话框中的“ PICK ALL” 按钮，将弹出 ApplyU, ROT on Nodes （在节点上施加位移约束 ）对话框。3. 在对话框中的 DOFS to be constrained 被（ 约束的自由度 ）滚动框中， 在所有自由 度“ All DOF ”上单击一次使其高亮度显示。单击对话框中的“ OK”按钮，关闭 对话框，完成对所选节点的约束。4 .选择菜单路径 Utility Menu | Selec

32、t | Everything。再选取菜单路径 Utility Menu | Plot|Replot。图形窗口中将显示出本实例的有限元模型及其边条。5.单击 ANSYS 工具条上的“ SEVE 按钮，对已完成的操作进行存盘。（ 二） 进行模态求解1 .选取菜单路径 Main Menu | Solution | Analysis Type | New Analysis，将弹出NewAnalysis （新分析 ）对话框。在对话框中单击 Modal 单选按钮，指定分析类型 为模态分析（Modal）。然后，单击“ OK 按钮完成分析类型的设置。2. 选取菜单路径 Main Menu | Solution

33、 | Analysis Type | Analysis Options,将弹出ModalAnalysis （模态分析 ）选项对话框。3. 在对话框中，指定 Mode extraction method （模态提取方法 ）为子空间迭代法（Subspace）并指定 No. of modes extract 提取模态的阶数）为 “ 10”。将 Expandmode shapes 扩展模态）单选框设置为“No”。单击按钮，将会弹出 Subspace ModalMethod（子空间迭代法模态分析选项 ）对话框。4单击“OK 按钮，接受 ANSYS6.1 的缺省设置，完成对分析选项的设置。5. 选择菜单路

34、径 Main Menu | Solution | Solve | Current LS,将弹出 /STATUS Command 求解命令状态）输出窗口和 Solve Curre nt Load Step 求解当前载荷步）对话框。6. 仔细检查求解命令状态输出窗口中列出的命令情况，如果符合分析要求进行 下一步操作， 并选取菜单路径 Utility Menu | File | Close 关闭窗口。 如果有不符合 要求的地方，则单击“ CLOSE 放弃本次分析，回到相应菜单对其进行修改，然 后再重新进行求解。7. 单击 Solve Current Load Step 求解当前载荷步）对话框中的“

35、OK 按钮，进行 梁板结构的模态分析求解。（三）获得谱解1） 指定分析选项1 .选取菜单路径 Main Menu | Solution | Analysis Type | New Analysis，将弹出NewAnalysis （新分析 ）对话框。2. 在对话框中单击 Spectrum 单选按钮， 指定分析类型为 Spectrum（谱分析 ）。 然 后，单击“ OK 按钮关闭对话框。3. 选取菜单路径 Main Menu | Solution | Analysis Type | Analysis Options,将弹出Spectrum Analysis （谱分析选项 ）对话框。4. 在对话框中

36、，单击 Single-pt-resp 单选按钮，指定谱分析类型为单点响应谱分 析。然后，在求解的模态阶数（No. of modes for solu）文本框中输入“10”。单击 Calculateelem stresses?求解单元应力）单选框，将其设置为“ Yes”。5. 单击对话框中的“ OK 按钮，关闭对话框，完成分析类型的设置。2） 定义载荷步选项1 .选取菜单路径 Main Menu | Solution | Load Step Opts | Spectrum | Single Point|Settings,将弹出 Settings for Single-Point Response

37、 Spectrui 对话框。2. 在对话框中的 Type of response spctr 响（ 应谱分析类型 ）下拉框中单击“SeismicdisplaC，指定分析类型为位移单点响应谱分析。在 Excitation direction（激励方向）SEDX,SEDY,SEDZ 文本框中分别输入 0, 1, 0。保持其余选项为缺省 值，单击“ OK 按钮，关闭对话框。3. 选取菜单路径 Main Menu | Solution | Load Step Opts | Spectrum | Single Point |FreqTabie 将弹出单点响应谱分析的 Frequency Table 频率

38、表定义）对话框。4. 在对话框中的 FREQ1、FREQ2、和 FREQ8 文本框中依次输入 0.5、1.0、2.4、3.8、17、18、20 和 32。可以用“ Tab”键在个输入框之间切换。然后单击 “OK按钮，关闭对话框。5. 选取菜单路径 Main Menu | Solution | Load Step Opts | Spectrum | Single Point |SpectrValues 弹出 Spectrum Values -Damping Ration（谱值一阻尼比）对话框。单 击“OK 按钮，接受其缺省值，即无阻尼。同时，将弹出 Spectrum Values 谱值 定义 ）

39、对话框。6. 在对话框中的 FREQ1、FREQ2FREQ8 值对应的谱值 SV1、SV2SV8 文 本框中依次输入：1.0e-3、0.5e-3、0.8e-3、0.7e-3、1.0e-3、0.75e-3、0.86e-3 和 0.2e-3。然后单击“ OK “OK 按钮关闭对话框，完成对谱值的定义3） 进行求解1 .选择菜单路径 Main Menu | Solution | Solve | Current LS,将弹出 /STATUSComma nd 求解命令状态）输出窗口和 Solve Curre nt Load Step 求解当前载荷步）对话框。2仔细检查求解命令状态输出窗口中列出的命令情况

40、，看指定的分析类型、载 荷步选项， 结果输出选项等是否跟要求的一致。 如果符合分析要求， 进行下一步 操作。如果有不符合要求的地方，则单击“CLOSE 按钮放弃本次分析。回到相应菜单对其进行修改后再重新求解。3. 单击 Solve Current Load Step 求解当前载荷步）对话框“ OK 按钮，进行梁 板结构的单点响应谱分析求解。4.根据求解问题所划分单元和节点的多少，ANSYS 将会花一定的时间对问题进行求解。当求解完时，ANSYS 将弹出求解完成提示“ Solution is done”对话 框，单击“ CLOSE 按钮，结束梁板结构的功率谱密度分析。（四）模态扩展1 .选取菜单

41、路径 Main Menu | Solution | Analysis Type | New Analysis,将弹出NewAnalysis （新分析 ）对话框。2. 在 New Analysis （新分析）对话框中，单击 Modal 单选按钮，指定分析类型为 模态分析（Modal）。然后，单击“ OK 按钮完成分析类型的设置。3. 选取菜单路径 Main Menu | Solution | Analysis Type | ExpansionPas，s 将弹出ExpansionPass 对话框。单击对话框中的 Expansion pass 单选框，将其设置为“On”，然后，单击“ OK 按钮关闭

42、对话框。4. 选取菜单路径 Main Menu | Solution | Load Step Opts | ExpansionPass | SingleExpand |Expand Mod 弹出 Expand Modes es 将（扩展模态）对话框。5. 在对话框中，指定要扩展的阶数（No. of modes to expand 为“10”，在SignificantThreshold（有效阀值）文本框中输入 “ 0.005”。单击 Calculate elem results（求解单元应力）单选框，使其变为“ Yes”。这样在进行模态扩展的同时将计算 单元的应力值。然后，单击“ OK”按钮关闭

43、对话框。6. 选择菜单路径 Main Menu | Solution | Solve | Current LS,将弹出 /STATUS Command 求解命令状态）输出窗口和 Solve Curre nt Load Step 求解当前载荷步）对话框。7. 仔细检查求解命令状态输出窗口中列出的命令情况，如果符合分析要求便进 行下一步操作， 并选取菜单路径 Utility Menu | File | Close 关闭窗口。 如果有不符 合要求的地方，则单击“ CLOS”E 按钮放弃本次分析。并回到相应菜单对其进行 修改，之后重新进行求解。8. 单击 Solve Current Load Step

44、 求解当前载荷步）对话框中的“ OK 按钮，进行 梁板壳结构的扩展模态求解。9.当求解完时，ANSYS 将弹出求解完成提示“ Solution is done”对话框，单击“CLOS”E 按钮，完成梁板壳结构的扩展模态计算。（ 五） 模态合并1 .选取菜单路径 Main Menu | Solution | Analysis Type | New Analysis，将弹出NewAnalysis （新分析 ）对话框。2. 在 New Analysis （新分析）对话框中，单击 Spectrum 单选按钮，指定分析类型 为模态分析 Spectrum 谱分析）。然后，单击“ OK 按钮完成分析类型的设

45、置。3. 选取菜单路径 Main Menu | Solution | Analysis Type | Analysis Options,将弹出Spectrum Analysis （谱分析分析 ） 选项对话框， 选择缺省时的谱分析类型 Single - pt resp单点响应谱）。单击“ OK 按钮关闭对话框。4 .选取菜单路径 Main Menu | Solution | Load Step Opts | Spectrum | Single Point |ModeCombine,将弹出 Mode Combination Mehtod 对话框。5. 在对话框中单击 Mode Combinatio

46、n Method （指定模态合并方法）下拉框中的“SRSS,指定模态合并方法为“ SRSS,在 Significent threshold （有效阀值）文本框中输入“ 0.15”，指定 Type of output（结果输出类型）为“ Displacemen”。然后，单击“ OK 按钮关闭对话框。6. 选择菜单路径 Main Menu | Solution | Solve | Current LS,将弹出 /STATUSComma nd 求解命令状态）输出窗口和 Solve Curre nt Load Step 求解当前载荷步）对话框。7. 仔细检查求解命令状态输出窗口中列出的命令情况，如果符

47、合分析要求便进行下一步操作，并选取菜单路径 Utility Menu | File | Close 关闭窗口。如果有不符 合要求的地方，则单击“ CLOSE 按钮放弃本次分析。并回到相应菜单对其进行 修改，之后重新进行求解。8. 单击 Solve Current Load Step 求解当前载荷步）对话框中的“ OK 按钮，进行 梁-板壳结构的模态合并求解。9. 当求解完时，ANSYS 将弹出求解完成提示对话框，单击“ CLOSE 按钮，结 束梁-板结构的模态合并求解。10. 选择菜单路径 Main Menu | Finish，退出求解菜单。（六）云图结果显示1 .选取菜单路径 Ma in M

48、enu | Ge neral Postproc | Read Results | First Set 选择梁板壳结构被扩展了的第一阶模态（实际上是梁-板壳结构模态分析求解得到的第 2 阶 模态）。2 .选取菜单 Main Menu | General Postproc | Plot Results | Nodal So,将弹出 ContourNodal Solution Data 对话框。选择 Nodal Solution|DOF Solution|Displacement vectorsum 对梁-板壳结构扩展后的第一阶模态彩色云图进行3.选取菜单 Main Menu | General P

49、ostproc | Plot Results | Nodal Solu，将弹出 Contour Nodal Solution Data 对话框。选择 Nodal Solutio n|DOF Solutio n|Stress|VonMises Stress对梁板壳结构扩展后的第一阶模态彩色云图进行。尸亦面.12TEU：.2f7TILI-IHEiiaG可4:口MEUD.mr SBELTVlfl jaLL*rSI5 UIT JIKLL-BEEUC 51HJTTnST-IELTHKJ|UjrST!i呛F 1图 4、划分网格的梁和板模型图 5、节点等效应力图SPECTRUM ANALYSIS OF A

50、SHELi-BEAM STRUcTtmE图 6、反作用力效果ANNODAL SOLUTIONSTEP=1SUB丸USUHUVG)RSYS = ODHXB5040B6SHX 504086DEC 6 00S0.112019.224038.336057.44607S.05601.163029.60048.392067.50408S命令代码/BATCH4FITEM,5,-22/REP,FAST8,17,18,20,32,/input,menust,tmpTYPE,2CM,_Y ,LINE/FOC,1,SV,1,1.0e-3,0.5e- 1J J J J J J J J J J J J J J J J

51、J1MAT,1LSEL, , , ,P51X0.6502489338423,0.8e-3,0.7e-3,1./GRA,POWERREAL,2CM,_Y1,LINEJ0e-3,0.7e-3,0.8e-3/GST,ONESYS,0CMSEL,_Y0.232324787317,0.3e-3,/PL0,INF0,3SECNUM,LESIZE,_Y1, , ,5,J/STATUS,SOLU/GRO,CURL,ONLESIZE,ALL, , ,6,10.772855207930SOLVE/CPLANE,1,1, , ,1,MSHKEY ,0/REPLOFINISH/REPLOT,RESIZFLST,2,3,4,ORDCM,_Y ,AREA/DIST,1,1.082226/SOLUEE,2ASEL,38492,1ANTYPE,2WPSTYLE,0FITEM,2,11/REP,FASTEXPASS,1/REPLOT,RESIZFITEM,2,-3CM,_Y1,AREA/DIST,1,1.082226MXPAND,10,0,0,ELMESH,P51XCHKMSH,ARE38492,11,0.005,/F