ANSYS动力学分析

1、动力学分析5.1机翼模态分析实例回问题描述如图5-2所示，为一个模型飞机的机翼。机翼沿着长度方向轮廓一致，且它的横截面由直线和样条曲线定义。机翼的一端固定在机体上，另一端为悬空的自由端。且机翼由低密度聚乙烯制成，有关性质参数为：弹性模量：38xi03psi;泊松比:0.3;密度:1.033x10-3slug/in问题的目的是显示机翼的模态自由度。图5-2模型飞机机翼简图%.45,Q)-25,0)(g)GUI操作步骤1. 定义标题和设置参数(1) 选择菜单UtilityMenuFileChangeTitle。(2) 输入文本ModalanalysisOfamodelairplanewing”,单

2、击I(3) 选择菜单MainMenuPreferences。(4) 选中Structural”选项，单击I2. 定义单元类型(1) 选择菜单MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete,弹出【ElementTypes】窗口如图5-3。图5-3ElementTypes】窗口(2) 单击-I,弹出【LibraryofElementTypes】对话框如图5-4。图5-4LibraryofElementTypes】对话框(3) 在左侧的滚动框中选择StructuralSolid”。(4) 在右侧的滚动框中选择Quad4node42”。(5) 单击|。在右

3、侧的滚动框中选择“Brick8node45”，单击I。单击_J关闭窗口。3. 定义材料性质，打开(1) 选择菜单路径MainMenuPreprocessorMaterialPropsMaterialModelsDefineMaterialModelBehavior】材料属性对话框如图5-5。图5-5DefineMaterialModelsDefined】窗口(2) 在【MaterialModelsAvailable】窗口中选择下面的路径：StructuralLinearElasticIsotropic;打开另一对话框。(3) 在【EX1一栏中输入“3800”。(4) 在【PRYX一栏中输入“0

4、.3”，单击厂厂I关闭窗口。(5) 双击aStructural,Density”,打开另一窗口。(6) 在【DENS一栏中输入“1.033E-3”，单击I山I关闭窗口。(7) aMaterialModelNumberl”出现在【DefineMaterialModelsDefined】窗口(8) 选择菜单MaterialExit，退出【DefineMaterialModelBehavior】窗口。4. 创建关键点(1) 选择菜单MainMenuPreprocessorModelingCreateKeypointsInActiveCS,弹出【CreateKeypointsinActiveCoord

5、inateSystem】窗口如图5-6。图5-6CreateKeypointsinActiveCoordinateSystem】窗口(2) 在keypointnumber”中输入1”,在LocationinactiveCS中输入坐标0,0,0。(3) 单击I。(4) 重复步骤(2)和(3)，输入关键点25的坐标值：(2,0,0)、(2.3,0.2,0)、(1.9,0.45,0)与(1,0.25,0)。(5) 在输入完最后一点之后，单击吐L(6) 选择菜单UtilityMenuPlotCtrlsWindowControlsWindowOptions。(7) 在aLocationoftriad”滚

6、动菜单中选中Notshown”，单击。(8) 选择菜单UtilityMenuPlotCtrlsNumbering。(9) 将Keypointnumbers设为ON，单击I。5. 在关键点之间创建线(1) 选择菜单MainMenuPreprocessorModelingCreateLinesLinesStraightLine，弹出图5-7的【CreateStraightLines】拾取菜单。(2) 在绘图区域按顺序选中关键点1和2,绘出一条直线。(3) 在绘图区域按顺序选中关键点5和1,绘出另一条直线。(4) 单击I啪I。选择菜单MainMenuPreprocessorModelingCreat

7、eLinesSplinesWithoptionsSplinethruKPs，弹出【B-Spline】拾取菜单窗口图5-8。-0.25,(8)图5-8【B-Spline】窗口,弹出另一窗口如图5-9所示。按顺序选中关键点2,3,4,5,然后单击图5-9【B-Spline】窗口图5-7CreateStraightLines】窗口在“XVl,YVl,ZVl”域中输入“-1,0,0”；在“XV6YV6ZV6”域中输入“-1,0”。单击1在绘图区域显示出机翼的曲线部分如图5-10。图5-10机翼的曲线部分6. 创建横截面(1) 选择菜单MainMenuPreprocessorModelingCreate

8、AreasArbitraryBylines,弹出【CreateAreas】拾取菜单如图5-11。(2) 在绘图区域选中所有的三条直线，单击I1,生成面如图5-12。图5-11CreateAreas】拾取菜单图5-12生成的面(3) 单击Toolbar上的竺国进行存盘。7. 定义网格密度并进行网格划分(1) 选择菜单MainMenuPreprocessorMeshingSizeCntrlsManualSizeGlobalSize，弹出【GlobalElementSizes】窗口如图5-13。(2) 在Elementedgelength”一栏中输入0.25”，单击一旗一。图5-13GlobalEl

9、ementSizes】对话框(3) 选择菜单MainMenuPreprocessorMeshingMeshAreasFree，打开【MeshAreas拾取菜单如图5-14。(4) 单击切，如果出现警告信息，忽略并关闭信息窗口，生成模型如图5-15所示。rALi!,p!-aOf图5-14MeshAreas拾取菜单图5-15生成的有限元模型(5) 单击Toolbar上的迎1L国进行存盘。(6) 选择菜单MainMenuPreprocessorMeshingSizeCntrlsManualSizeGlobalSize，弹出【GlobalElementSizes】窗口。(7) 删除单元的边界长度。(8

10、) 在Numberofelementdivisions”中输入10”,单击。8. 将网格划分面积嵌入网格划分体积(1) 选择菜单MainMenuPreprocessorMeshingMeshingAttributesDefaultAttribs，弹出MeshingAttributes窗口如图5-16所示。(2) 在aElementtypenumber”一栏中选择2Solid45”，单击。(3) 选择菜单MainMenuPreprocessorModelingOperateExtrudeAreasByXYZOffset，打开【ExtrudeAreabyOffset】拾取菜单如图5-17。图5-1

11、6MeshingAttributes】对话框甘FISTr际fMm广FSTflfflrCirrle广Lm#Cdik*HapIdu*1SUhJXjMAE1Atm-Nb酷fi7皿RCif巾广心.I6H.g图5-17【ExtrudeAreabyOffset】拾取菜单(4) 单击竺0,出现【ExtrudeAreasbyXYZOffset】菜单窗口。(5) 在offsetsforextrusion”中输入0,0,10。(6) 单击I*I,如果出现警告信息，忽略并关闭信息窗口。(7) 选择菜单UtilityMenuPlotCtrlsPanZoomRotate。(8) 单击上I按钮并关闭该工具条。(9) 单击

12、Toolbar上的犯M进行存盘。9. 指定分析类型和分析选项图5-18【NewAnalysis】对话框(1) 选择菜单MainMenuSolutionAnalysisTypeNewAnalysis，出现如图5-18所示对话框。(2) 选择“Modal”项并单击IL(3) 选择菜单MainMenuSolutionAnalysisTypeAnalysisOptions，打开【ModalAnalysis】对话框如图5-19所示。图5-19ModalAnalysis】对话框(4) 将Subspace”设置为ON。(5) 在No.ofmodestoextract”中输入“5”。(6) 单击，出现【Sub

13、spaceModalAnalysis】窗口如图5-20。图5-20SubspaceModalAnalysis】窗口(7) 使用默认设置并单击L吐L10. 取消PLANE4猝元的选定(1) 选择菜单UtilityMenuSelectEntities，弹出【SelectEntities】对话框。(2) 选择Elements”和ByAttributes”。(3) 将Elemtypenum”选项设为打开状态。(4) 在Min,MaxInc.areafortheelementtypenumber中输入l”。(5) 选中“Unselect”选项，并单击I叩I。11. 施加约束条件(1) 选择菜单Utili

14、tyMenuSelectEntities，弹出【SelectEntities】对话框。(2) 选择Nodes”和ByLocation”。(3) 将Zcoordinates”选项设为打开状态。(4) 在Min,MaxInc.areafortheZcoordinatelocation中输入0。(5) 选中“FromFul”选项，并单击厂厂I。(6) 选择菜单MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDisplacementOnNodes，弹出【ApplyU,ROTonNodes拾取菜单。(7) 单击兰回，打开【ApplyU,ROTonNodes窗口。(8)

15、 单击“AllDOF”。(9) 单击I啪L(10) 执行UtilityMenuSelectEverything12. 将模态扩展并求解(1) 选择菜单MainMenuSolutionLoadStepOptsExpansionPassSingleExpandExpandModes，弹出【ExpandModes】对话框如图5-21。图5-21ExpandModes对话框(2) 在No.ofmodestoexpand”中输入5”，单击。(3) 选择菜单MainMenuSolutionSolveCurrentLS,开始求解。(4) 当求解完成后，关闭窗口。13. 进行结果后处理(1) 选择菜单Main

16、MenuGeneralPostprocResultsSummary观察弹出信息内容然后关闭。(2) 选择菜单MainMenuGeneralPostprocReadResultsFirstSet。(3) 选择菜单UtilityMenuPlotCtrlsAnimateModeShape，打开【AnimateModeShape对话框如图5-22。图5-22AnimateModeShape】对话框(4) 单击E,观察显示动画。(5) 选择菜单MainMenuGeneralPostprocReadResultsNextSet(6) 选择菜单UtilityMenuPlotCtrlsAnimateModeS

17、hape。(7) 单击I山I,观察显示动画。(8) 重复(5)(7)观察剩余的三个模态。14.保存文件并退出ANSYS执行单击UtilityMenuFileSaveasToolbar上的里边按钮。Planeresu.db文件。选择Quit-NoSave!并单击Ho命令流/FILNAM,MODALANTYPE,MODAL/TITLE,AirplaneWingModalAnalysisMODOPT,SUBSP,5/PREP7ESEL,U,TYPE,1ET,1,PLANE42NSEL,S,LOC,Z,0ET,2,SOLID45D,ALL,ALLMP,EX,1,38000NSEL,ALLMP,DENS

18、,l,l.033E-3MXPAND,5MP,NUXY,1,.3SOLVEK,1FINISHK,2,2/POST1K,3,2.3,2SET,LIST,2K,4,1.9,45SET,FIRSTK,5,1,25PLDISP,0LSTR,1,2ANMODE,10,.5E-1LSTR,5,1SET,NEXTBSPLIN,2,3,4,5,-1,-1,-25PLDISP,0AL,l,3,2ANMODE,10,.5E-1ESIZE,.25SET,NEXTAMESH,1PLDISP,0ESIZE,10ANMODE,10,.5E-1TYPE,2SET,NEXTVEXT,ALL,10PLDISP,0/VIEW,1,

19、1,1ANMODE,10,.5E-1/ANG,1SET,NEXT/REPPLDISP,0EPLOTANMOIDE10,.5E-lFINISHFINISH/SOLU/EXIT5.2电动机系统谐响应分析实例问题描述此实例需要确定一个工作台-电动机系统的谐响应，确定如图5-23所示的系统中的质量体m上施加简谐力(Fx和Fz)时结构的位移响应。材料是A3钢，相关参数为杨氏模量为2刈011N/m2,泊松比为0.3，密度为7.8刈03kg/m3。板壳厚度为0.02m,长度为2m,宽度为1mt梁(4条腿)几何特性为截面面积为2X10-缶，惯性矩为2X10804，长度为0.02m,宽度为0.01m，高度为1作

20、质量元(电机)m=100kg,载荷为Fx=100N,Fz=100N,Fx落后90相位角，强制频率范围为0Hzl0Hz,并选定求解频率间隔为1Hz以得到满意的曲线。用POST26绘制幅值对频率的关系曲线。图5-23电动机-工作台系统的简图(0)GUI操作步骤1. 定义工作文件名及分析参数(1) 定义工作文件名：执行UtilityMenuFileChangeJobname命令，弹出【ChangeJobname】对话框。输入Harmonic”,然后单击I按钮，Newloganferrorfiles?”选为Yes”。定义工作标题：执行UtilityMenuFileChangeTitle命令，弹出【Ch

21、angeTitle】对话框。输入HarmonicResponseofthestructure”，然后单击一按钮。设置参数：执行UtilityMenuParametersScalarParameters命令，弹出ScalarParameters】对话框，如图5-24所示。在Selection】文本框中输入width=l”,单击加出I按钮。输入length=2”,high=1”和mass_hig=0.1”，单击上兰J按钮后单击按钮。2. 定义3种单元类型设置第1类单元类型：执行MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete命令，弹出【ElementTy

22、pes】对话框，如图5-25所示。单击M虹.按钮，弹出【LibraryofElementType】对话框。在左右列表框中分别选择aStructuralShell”和“Elastic4node63”选项，单击皿丁胺钮。图5-24【ScalarParameters】对话框图5-25ElementTypes】对话框设置第2类单元类型：在左右列表框中分别选择aStructuralBeamf和3Delastic4”选项，单击胺钮。设置第3类单元类型：在左右列表框中分别选择StructuralMass”和3Dmass2T选项，单击匚成胺钮。单击“Type3”单元类型，单击业竺_按钮，弹出【MASS21el

23、ementypeoptions】对话框，在“Rotaryinertiaoptions”列表中选择“3-Dw/otoriner选项，单击一钮。单击【E1ementTypes】对话框中的些按钮。3. 定义单元实常数及材料属性(1) 定义第1类单元实常数：执行MainMenuPreprocessorRealConstantsAdd/Edit/Delete命令，弹出【RealConstant】对话框。单击善-I按钮，弹出ElementTypeforRealConstants】对话框。选择TypelShell63”选项，单击II按钮，弹出如图5-26所示的【ReaConstantsSetNumberl,

24、forSHELL63对话框。在【ShellshicknessatnodeITK(I)】文本框中输入0.02”，单击按钮。(2) 设置第2类单元的实常数：在【RealConstant】对话框中单击坦J按钮，弹出ElementTypeforRealConstants】对话框。选择Type2BEAM4”选项，单击按钮。弹出如图5-27所示的【RealConstantsSetNumber2,forBEAM4对话框。在【AREA、【IZZ】、【IYY】、【TKZ!和【TKU文本框中分别输入“2e-4”、“2e-8”、“2e-8”、“0.01”及“0.02”，单击双峻钮。图5-26壳单元实常数图5-27梁

25、单元实常数(3) 设置第3类单元的实常数：在【RealConstant】对话框中单击按钮，弹出ElementTypeforRealConstants】对话框。选择Type3MASS21选项，单击按钮，弹出如图5-28所示的【RealConstantsSetNumber3,forMASS2】对话框。在【MASS文本框中输入“100”，单击眦I按钮，单击BI按钮。图5-28【RealConstantsSetNumber3,forMASS21】对话框定义材料属性：执行MainMenuPreprocessorMaterialPropsMaterialModels命令，弹出【DefineMaterial

26、ModelBehavior】窗口。双击【MaterialModelsAvailable】列表框中的“StructuralLinearElasticIsotropic”选项，弹出【LinearIsotropicPropertiesforMaterialNumberl】对话框。在【E1和【PRXY文本框中分别输入2e11”和0.3”，单击一钮。双击【DefineMaterialModelBehavior】窗口中【MaterialModelsAvailable】列表框中的Density”选项，弹出【DensityforMaterialNumberl】对话框。在【DENS文本框中输入“7800”，单击

27、眦I按钮。执行MaterialExit命令，关闭【DefineMaterialModelBehavior】窗口。4. 建立几何模型生成矩形：执行MainMenuPreprocessorModelingCreateAreasRectangleByDimensions命令，弹出如图5-29所示的【CreateRectanglebyDimensions】对话框。在【X-coordinates】文本框中输入0”和length”，在【Y-coordinates文本框中输入0“和“width”，单击|中胺钮。生成关键点：执行MainMenuPreprocessorModelingCreateKeypoin

28、tsInActiveCS命令，弹出如图5-30所示的【CreateKeypointsinActiveCoordinateSystem对话框。在【Keypointnumber】文本框中输入关键点编号5”,在【LocationofactiveCSI文本框中输入关键点的坐标值0,0,high”,然后单击龄炒按钮。重复上述步骤分别生成关键点6:length,0,high;关键点7：length,width,high;关键点8:0,width,high,最后单击-灸.钮。图5-29CreateRectanglebyDimensions】对话框图5-30CreateKeypointsinActiveCoo

29、rdinateSystem】对话框(1) 关闭三角符号显示：执行UtilityMenuPlotCtrlsWindowControlsWindowOption命令，弹出【WindowOptions】对话框。在【Locationoftriad】下拉列表框中选中Notshown”选项，单击I钮。打开Pan-Zoom-Rotate工具栏：执行UtilityMenuPlotCtrlsPanZoomRotate命令，单击如按钮。或单击视图控制区的按钮剑得到等视图。(2) 显示所有实体：执行UtilityMenuPlotMulti-Plots命令。(3) 打开关键点的编号：执行UtilityMenuPlot

30、CtrlsNumbering命令，弹出如图5-31所示的【PlotNumberingControls】对话框。选择【Keypointnumbering】复选框，单击I按钮。图5-31【PlotNumberingControls】对话框在关键点间连线：执行MainMenuPreprocessorModelingCreatelLinesLinesStraightLine命令，弹出拾取框。在图形窗口中分别拾取编号为“1,5”，“2,6”，“3,7”和“4,8”的4组关键点，单击耿|按钮，生成结果如图5-32所示。图5-32生成结果(1)定义网格密度ContrlsManualSizeGlobalSiz

31、e对话框。在【Elementedgelength划分有限元网格执行MainMenuPreprocessorMeshingSize命令，弹出如图5-33所示的【GlobalElementSizes】文本框中输入单元尺寸0.1”,单击按钮。图5-33【GlobalElementSizes】对话框划分面网格：执行MainMenuPreprocessorMeshingMeshAreasFree命令，弹出一个拾取框。选中矩形面，单击一灸按钮。(2) 保存面网格：单击工具栏中的lb?曾M按钮。5. 生成有限元梁单元。定义杆属性；执行MainMenuPreprocessorMeshingMeshAttrib

32、utesDefaultAttribs命令，弹出如图5-34所示的【MeshingAttributes】对话框。分别在【Elementtypenumber】和【Realconstantsetnumber】下拉列表框中选择2BEAM4及2选项，单图5-34MeshingAttributes】对话框(1) 显示线：执行UtilityMenuPlotLines命令。(2) 显示线的编号：执行UtilityMenuPlotCtrlsNumbering命令，弹出【PlotNumberingControls】对话框。选择【LineNumbers】复选框，单击I按钮。(3) 对线划分网格：执行MainMenu

33、PreprocessorMeshingMeshLines命令，弹出拾取框。拾取编号为“L5,L6,L7,L8”的4条线，单击:职I按钮，生成结果如图5-35所示。图5-35生成结果(4) 保存结果数据：单击工具栏中的空箜E按钮。6. 生成质量块单元生成节点：执行MainMenuPreprocessorModelingCreateNodesInActiveCS命令弹出如图5-36所示的【CreateNodesinActiveCoordinateSystem】对话框。分别在Nodenumber和【LocationinactiveCS】文本框中输入节点编号500”，以及length/2,width/

34、2,mass_big”，单击按钮。图5-36CreateNodesinActiveCoordinateSystem】对话框(1) 选择质量单元：执行MainMenuPreprocessorMeshingMeshAttributesDefaultAttribs命令，弹出M【eshingAttributes】对话框。分别在【Elementtypenumber】和【Realconstantsetnumber】下拉列表框中选择3MASS21及3选项，单击邮胺钮。(2) 直接生成单元：执行MainMenuPreprocessorModelingCreateElementsAutoNumberedThru

35、Nodes命令，弹出如图5-37所示的【ElementsFromNodes】对话框。输入“500”，单击:小胺钮。指定刚化区域：执行MainMenuPreprocessorCoupling/CeqnRigidRegion命令，弹出拾取框。拾取编号为“500”的质量节点，单击I*I按钮.在编号为“500”的节点附件继续拾取编号为“136,138,154”和“156”的节点，单击咪I按钮,弹出【ConstraintsEquationforRigidRegion】对话框。单击天按钮，生成结果如图5-38所示。中GU制W1*6:06:4?TIsiumllcerasesCth-scpjrwEE图5-37

36、ElementsFromNodes】对话框图5-38生成结果7. 模态分析(1) 设置分析类型：执行MainMenuSolutionAnalysisTypeNewAnalysis命令，弹出如图5-39所示的【NewAnalysis】对话框。选中Modal”单选按钮，单击|板一按钮。AN*目a-dya-arstAiL广HarsTiEn:广TransimtLgpff，yniLEQeSudtlrflL5LbfffLjift-Llrirjfi,7M5|皿心|Hflp图5-39【NewAnalysis】对话框设置模态分析方法：执行MainMenuSolutionAnalysisTypeAnalysisO

37、ptions命令，弹出如图5-40所示的【ModalAnalysis】对话框。选中BlockLanczos”单选按钮，在【Numberofmodestoextract】和【Noofmodestoexpand】文本框中均输入10。选择Calculateelemresults】复选框，单击按钮弹出如图5-41所示的【BlockLanczosAnalysis】对话框，单击I按钮。图5-40ModalAnalysis】对话框图5-41BlockLanczosAnalysis】对话框(2) 施加约束条件：执行MainMenuSolutionDefineLoadsApplyStructuralDispla

38、cementOnNodes命令，弹出拾取框。在有限元模型上拾取节点“232、242、252”和“262”，即4根梁的端部，单击I眦I按钮弹出如图5-42所示的【ApplyU,ROTonNodes】对话框。在【DOFStobeconstrained】下拉列表框中选中AllDOF选项，单击匚眦胺钮。图5-42ApplyU,ROTonNodes】对话框(3) 选择所有实体：执行UtilityMenuSelectEverything命令。(4) 计算求解：执行MainMenuSolutionSolveCurrentLS命令，弹出【SolveCurrentLoadStep】对话框和【/STATComma

39、nd提示窗口。确认后执行FileClose命令，单击|按钮开始求解计算。弹出【Solutionisdone】对话框时表示求解完成，单击e按钮。(5) 执行MainMenuFinish退出模态求解程序。8. 谐响应分析(1) 设置分析类型：执行MainMenuSolutionAnalysisTypeNewAnalysis命令，弹出【NewAnalysis】对话框。选择Harmonic”选项，单击态.按钮。(2) 设置谐响应分析：执行MainMenuSolutionLoadStepOptsTime/FrequencFreqandSubsteps命令，弹出如图5-43所示的【HarmonicFreq

40、uencyandSubstepOptions】对话框。在【Harmonicfreqrange】文本框中输入0”和10”,在【Numberofsubsteps】文本框中输入“10”，单击厂厂!按钮。图5-43HarmonicFrequencyandSubstepOptions】对话框(3) 设置载荷步选项：执行MainMenuSolutionLoadStepOptsTime/FrequencDamping命令，弹出如图5-44所示的【DampingSpecifications】对话框。在【Massmatrixmultiplier】文本框中输入5”，单击按钮。施加X方向载荷：执行MainMenuS

41、olutionDefineLoadsApplyStructuralForce/MomentOnNodes命令，弹出一个拾取框。拾取节点“500”，单击按钮弹出如图5-45所示的【ApplyF/MOnNodes】对话框。选择【Directionofforce/moment】下拉列表框中的FX选项，在【Realpartofforce/moment】文本框中输入100”,单击帏按钮。图5-44DampingSpecifications】对话框图5-45ApplyF/MonNodes】对话框施加Z方向载荷：在GUI拾取节点500,单击眦I按钮，弹出【ApplyF/MonNodes】对话框。选中【Dir

42、ectionofforce/moment】下拉列表框中的FZ”选项，在【Realpartofforce/moment】和【Imagpartofforce/moment】文本框中分别输入“0”及100”,单击板钮。转换视角：执行UtilityMenuPlotCtrlsPan/Zoom/Rotate命令，弹出【Pan-Zoom-Rotate】工具栏。选中【DynamicMode复选框，按住鼠标右键在屏幕内拖动，图形随之旋转。施加约束和载荷之后的有限元模型如图5-46所示。图5-46施加约束和载荷之后的有限元模型求解计算：执行MainMenuSolutionSolveCurrentLS命令，弹出【S

43、olveCurrentLoadStep】对话框和一个状态窗口，确认后执行FileClose命令。单击按钮开始求解计算，有警告窗口继续进行。求解结束时，弹出【Solutionisdone对话框，单击按钮。9. POST2砒看结果(节点500的位移时间历程结果)ANSY实义时间历程变量有3种方法，其一应用主菜单POST26处理器下的时间-历程变量对话框定义；其二用主采单POST2础理器下的DefineVariables命令定义；其三为命令流方式。下面对前两种分别重点说明，此后的时间历程变量的定义主要采用第二种。?用时间-历程变量对话框定义变量并显示(1) 定义变量UX_2执行MainMenuTim

44、eHistPostpro命令，弹出【TimeHistoryVariables】对话框如图5-47所示。单击土胺钮，弹出如图5-48所示的【AddTime-HistoryVariable】对话框。从中双击NodalsolutionDOFSolutionX_Componentofdisplacement”，单击钮弹出拾取对话框，输入500”，单击按钮，添加变量“UX_2。图5-47TimeHistoryVariables】对话框图5-48【AddTime-HistoryVariable对话框】(2) 定义变量。丫_3与UZ_4:重复上述步骤2次，添加变量UY_3和UZ_4,都取结点500的结果，如

45、图5-49。图5-49TimeHistoryVariable】对话框(3) 结果显示：单击UX_2行，再单击【TimeHistoryVariables】对话框中的绘图按钮国，列出结点500的位移UX响应振幅随时间变化的曲线，如图5-50所示。同样可以得到结点500的位移UY和UZ响应振幅随时间变化的曲线。图5-50位移UX响应振幅随时间变化的曲线?用主采单POST2础理器下的DefineVariables命令定义变量并显示设置UX位移变量：执行MainMenuTimeHistPostproDefineVariables命令，弹出【DefinedTime-HistoryVariables】对话框

46、。单击乌-胺钮，弹出如图5-51所示的AddTune-HistoryVariable对话框，单击厂口脸钮弹出一个拾取对话框。输入“500”，单击I响I按钮，再次单击厂按钮弹出如图5-52所示【DefineNodalData】对话框。在User-specifiedlabel】文本框中输入U乂，在右列表框中选中TranslationUX选项，单击钮。图5-51【AddTune-HistoryVariable】对话框图5-52【DefineNodalDat】a对话框设置UY位移变量：在DefinedTime-HistoryVariables对话框中单击川二I按钮,弹出【AddTime-History

47、Variable】对话框，单击I按钮弹出【DefineNodalData】对话框。输入“500”，单击显I按钮。再次单击I哗I按钮，弹出【DefineNodalData】对话框。在【User-specifiedlabel】文本框中输入UY,在右列表框中选中aTranslationUY选项，单击I诉胺钮。设置UZ位移变量：在【DefinedTime-HistoryVariables】对话框中单击Add按钮，弹出【AddTime-HistoryVariable】对话框。单击按钮，弹出DefineNodalData对话框。输入“500”，单击眦|按钮。再次单击|啪|按钮，弹出【DefineNodal

48、Data】对话框。在【User-specifiedlabel】文本框中输入UZ,在右列表框中选中aTranslationUZ选项，单击I钮，单击【DefinedTime-HistoryVariables】对话框中的按钮。定义栅格显示：执行UtilityMenuPlotCtrlsStyleGraphsModifyGrid命令，弹出如图5-53所示的【GridModificationsforGraphPlots】对话框。在【Typeofgrid】下拉列表框中选中XandYlines”选项，单击按钮。图5-53GridModificationsforGraphPlots】对话框命令，】对话框。在【1

49、stVariabletotograph】文本框中分别输入2”、5-55所示。按钮，显示一个曲线图，如图图5-54GraphTime-HistoryVariables】对话框(1) 位移时间历程显示：执行MainMenuTimeHistPostProGraphVariables弹出如图5-54所示的【GraphTime-HistoryVariablesgraph】、【2ndVariableltograph】和【3rdVariable“3”及“4”，单击图5-55位移时间曲线图也命令流/BATCHTYPE,3/FILENAME,HARMONIC/TFLE,THEHARMONICRRESPONSED

50、FTHEREAL,3EN,500,500STRUCTURECERIG,500,136,ALL/PREP7CERICG,500,138,ALLWIDTH=1CERIG500,154,ALLLENGTH=2CERICG500,156,ALLHIGH=-1FINIMASSHIG=0.1/SOLUET,1,63ANTY,MODALET,2,4MODOPT,LANB,10ET,3,21R,1,0.02MXPAND,10,YESNSEL,S,LOC,Z,HIGHR,2,2E-4,2E-8,2E-8,0.01,0.02D,ALL,ALLR,3,100MP,EX,1,2E11SOLVFINIMP,DENS,1

51、,7800/SOLURECT,LENGTH,WIDTHK,5,HIGHANTY,HARMALPH,5K,6,LENGTH,WIDTHF,500,FX,100K,7,LENGTH,WIDTH,HIGHF,500,FZ,0,100K8,WIDTH,HIGHL,1,5HARFRQ,0,10NSUBST,10L,2,6SOLVL,3,7L,4,8FINI/POST26*REP,4,1,1NSOI,2,500,U,XESIZE,0.1NSOL,3,500,U,YAMESH,ALLTYPE,2NSOL,4,500,U,Z/GRID,1REAL,2PLVA,2,3,4LMENSH,5,8N,500,LENG

52、TH/2,WIDTH/2,MASS_HIG/EXIT,ALL5.3梁结构瞬态动力学分析实例问题描述在此例分析中，将使用Reduced方法确定一个随着时间有限增加常载荷作用下的瞬态响应问题。如图5-56所示，一个材料为钢的梁上支撑一个集中质量块，并受有动态载荷作用。梁上承受动态载荷F(t),并随着时间tr逐渐增加，其最大值为Fi。如果梁的自重忽略不计，试确定最大位移响应时间tmax和响应ymax,并确定梁上的最大弯曲应力bbend。由于在分析求解中梁并没有得到使用，因此其面积可以任意输入。在最后时间步允许质量块达到它的最大弯曲，在质量块的侧向位移上选择一个主自由度。在第一个载荷步中可以使用静态分

53、析，并且在分析中可以利用其对称性。在分析例子中，材料的参数信息如下：弹性模量E=30X103psi，质点n=0.0259067lb,泊松比=0.3。几何参数：梁截面惯性矩I=800.6in4,梁截面高h=18in。操作步骤(GUI方式)1.time”。2.(4)定义分析标题选择菜单UtilityMenuFileChangeTitle。输入文本信,息Transientresponsetoaconstantforcewithafiniterise单击。定义单元类型选择菜单MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete单击旦-I,打开【Libraryof

54、ElementTypes】对话框如图5-57。在左侧的滚动框中选择StructuralBeam”。图5-57LibraryofElementTypes】对话框(5)在右侧的滚动框中选择“2Delastic3”。(2) 在左侧的滚动框中选择StructuralMass”。(3) 在右侧的滚动框中选择“3Dmass21”。(4) 在【ElementTypes对话框中选中Type2”,单击竺些_1,弹出【MASS21elementtypeoption】对话框。(5) 在【Rotaryinertia】选项滚动框中，选择2-Dw/orotiner”，如图5-58所示。点击闭【MASS21elementt

55、ypeoption】对话框。(6) 单击f快闭【ElementTypes】对话框。3. 定义实常数(1) 选择菜单MainMenuPreprocessorRealConstantsAdd/Edit/Delete。(2) 单击-2L_I,打开【ElementTypeforRealConstants】对话框，选Type1BEAM3。(3) 单击I啪I,打开【RealConstantsforBEAM3】对话框如图5-59。图5-58【MASS21elementtypeoption】对话框图5-59RealConstantsforBEAM3】对话框(4) 在“Area”一栏中输入“1”，在TZZ”中输入“800.6”，在“Height”中输入“18”。(5) 单击I啪I。(6) 在RealConstants】对话框中，单击。(