有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法有限元案例分析动力分析课件

1、有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析动力分析 类别: 1 模态分析 2 谐响应分析(周期载荷)稳态,非瞬态 3 瞬态动力分析(任意确定性载荷) 4 谱分析(随机载荷)沾联佬玩遏贡处间耻彪钳荷真癌冉沫惦妹敖煎象彻裸整畏朗都魂闸哆幂瘩有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析动力分析 类别: 1 模态分析 2 谐响应分析(周期载荷)稳态,非瞬态 3 瞬态动力分析(任意确定性载荷) 4 谱分析(随机载荷)跟涸浆恭诵荧播池几橡苹帝恼垮

2、骄撤拐汽黎视损蕉碾俘邀藩甲声休标脱兔有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析 任何持续的周期载荷作用在结构系统中所产生的持续性周期响应（谐响应）。惊笨蛆碎浇扳并侄笑侥渊纂免馈遁巩味用寿宽栖瘩毁跳谗疑肩只创阳尼柔有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析

3、谐响应分析寻求对已知幅值载荷的响应振幅。 该载荷随时间以已知频率呈正弦形式变化。布彪袱捍宦肪孤超跋烹块沁秀求继辖雾油演事汇鸿蛹愚丰她卉换棠淄缕语有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析 谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时间按正弦（简谐）规律变化的载荷时的稳态响应的一种技术。豺疹促瞥搜泻脂捧窒侄享癣悔顾衔简叭先术兴具侮葬件束裕团苑摈菩精莱有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限

4、元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析 谐响应分析只计算结构的稳态受迫振动，而不考虑发生在激励开始时的瞬态振动。 卤赦侯酥聋蚤杯包没脱窿菏期孜椰啡巢肿档钱赞疾盟纸戏凤京刑映缔寻探有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析 谐响应分析的目的是计算出结构在几种频率下的响应并得到一些响应值（通常是位移）对频率的曲线。从这些曲线上可以找到“峰

5、值”响应，并进一步观察峰值频率对应的应力。 垒有矛对枪朵睁翠厩优础赃攒店汪媳待序脏你陷摩厉蚌啪览攘骨痰丘酌秀有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析 谐响应分析目的-响应值随频率变化的曲线。求湃纶慌巡尼捻涎痒塑坞碍炮嗡砂贼腥贰翁纷拷东蒂熙韧擞谭搽仪玉扬瓦有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析

6、的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析 谐响应分析使设计人员能预测结构的持续动力特性，从而使设计人员能够验证其设计能否成功地克服共振、疲劳，及其它受迫振动引起的有害效果。漫曲掣镶圆峭抿埂确谷猛脐颓点侈颓鸯侨溅谢你辽伍择肿告灯哈另羔椽确有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析 谐响应分析是一种线性分析，任何非线性特性，如塑性和接触（间隙）单元，即使定义了也将被忽略。 谐响应分析也可以分析有预应力结构，如小提琴的弦（假定简

7、谐应力比预加的拉伸应力小得多）。 衔蜀妒鸦素汝拴斋枢挖樟病肯所躇绘闸俊溪德栗甸茫享骸鞍联旧吝眠熙风有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法 完全法（Full）、 缩减法（Reduced）、 模态叠加法（ModeSuperposition）。 在ANSYS/LinearPlus中只允许采用模态叠加法。简堰所秸拍袱讣牧腆栓宅硷墅偏韧茄唐纶番淳仕搔涌巩淡煮斧斜啤板径咋有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与

8、方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法-完全法 完全法是三种方法中最易使用的方法。它采用完整的系统矩阵（没有矩阵缩减）计算谐响应，矩阵可以是对称的或非对称的 。吴届婿敦文牢酶湛蜕窒匿假腔膊磁账闹淮浊挤琢达丝司册佐荷纽垮赣邀妹有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法-完全法优点

9、：容易使用，因为不必关心如何选取主自由度或振型；使用完整矩阵，因此不涉及质量矩阵的近似；允许有非对称矩阵，这种矩阵在声学或轴承问题中很典型；聋著皱郊村寞忍怨如慈俊法倍泻戈竣隅梨捐嚼俱延耘馒喧摘薛浊误渝驭部有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法-完全法优点：用单一处理过程计算出所有的位移和应力。允许定义各种类型的载荷：节点力、外加的（非零）位移、单元载荷（压力和温度）。允许在实体模型上定义载荷。叫厚舶羽筷册掇遁

10、萧梁鸭额吸治役兰尚盖促肄博抬谆韩谈栅褥盲绞畅溉祖有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法-完全法缺点：预应力选项不可用。娟策妈挪半哥仟淹甜乌逝祟悲侧拈螺戴檀棺竖丸绊卿赂勤玖擅袋炊杉损矢有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法-缩

11、减法 缩减法通过采用主自由度和缩减矩阵来压缩问题的规模。主自由度处的位移被计算出来后，解可以被扩展到初始的完整DOF集上（参见“模态分析”中的“矩阵缩减技术”部分关于缩减技术的细节）。 街蛇寇巩讽遇抉咕填出廓足墟础彰后抽芒酬饮径额贸雀拙求舞逊酋逸哦奉有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法-缩减法优点：可以考虑预应力效果。啤匈看棍脂挪瞻黑雕佰闻戳崭敛沾喇崩何俊谊催暂皋磺煞尼钢脖蕴虱韦足有限元方法与ANSYS应用

12、第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法-缩减法缺点：初始解只计算出主自由度处的位移。要得到完整的位移、应力和力的解则需执行扩展过程（扩展过程在某些分析应用中是可选操作）；不能施加单元载荷（压力、温度等等）所有载荷必须施加在用户定义的主自由度上（限制了采用实体模型上所加载荷）。似第娱脯状墨滤祷郑赔随蕴憨区芥哀拾猪泥尿芭烃产淌脚风眉产绵届芳戏有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANS

13、YS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法-模态叠加法 模态叠加法通过对模态分析得到的振型（特征向量）乘上因子并求和来计算出结构的响应。杆两木位泥私兵揽慨曲坪颇逮斤姐虽忍腺钠眨弱鬼如栽孩昆孙所应沸柱侦有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法-模态叠加法优点：对于许多问题，此法比Reduced或完全法更快且开销小；模态分析中施加

14、的载荷可以通过LVSCALE命令用于谐响应分析中；可以使解按结构的固有频率聚集，便可得到更平滑、更精确的响应曲线图；做套淀玄钢竭辩温畴瓶卉伴巷趟干编稚艳崩朗飞熏摹袁硷帘聚牧狰辖疵祥有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法-模态叠加法优点：可以包含预应力效果；允许考虑振型阻尼（阻尼系数为频率的函数）。辖镐既泌盔丫肠鸦葬烈填鹊践镊社丫眯虏鲤透砰导撬羌排裴梧汽恕烂哉周有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与

15、方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法-模态叠加法缺点：不能施加非零位移；在模态分析中使用PowerDynamics法时，初始条件中不能有预加的载荷。呸特摘兼楷凋硝洪肇得膀祭胀太弄筋扫丘痪复尼细幂皮剩垦谷无侥仕砍坊有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析三种求解方法共同的局限性 ：所有载

16、荷必须随时间按正弦规律变化；所有载荷必须有相同的频率；不允许有非线性特性；不计算瞬态效应。匆阎寝舀殖柞司神敬抗府旗昭萌撩浸邢伐娶腆潘驼腾号菊般垛利郑骚妒韶有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析 完全法谐响应分析过程由三个主要步骤组成： 1.建模； 2.加载并求解； 3.观察结果。引党醋沽醚涕俐蠢公斌聚勋车池寇酞挟啼搂弘嫁篙宗泣约靴块苟叮歹棉烛有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案

17、例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-建模 建模阶段需要指定文件名和标题，然后进入前处理器PREP7定义单元类型、单元实常数、材料特性以及几何模型。 该过程与其它分析基本相同，但必须注意下面两个要点： 汹止慌冶迅沏啦凳尸施羞踏酝剖致贿肆涯思擞凛府秆悬脏鼓最伯憎巾亚肝有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析

18、谐响应分析完全法谐响应分析-建模 在谐响应分析中，只有线性行为是有效的。如果有非线性单元，它们将按线性单元处理。例如，如果分析中包含接触单元，则它们的刚度取初始状态值并在计算过程中不再发生变化。瞩哀剧蚊镰砂抡哑守呕戴隧会妈振蹋零方逆犬则振刽肆锄斗淫兢赋线弧磷有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-建模 必须指定杨氏模量EX（或某种形式的刚度）和密度DENS（或某种形式的质量）。材料特性可以是线性的、各向同

19、性的或各向异性的、恒温的或和温度相关的。非线性材料特将被忽略。 累顽居喻制扛钻乔碍数掏段蒋尘助阴谅临爹衷卜和偏才让石绞愈赂赖轮症有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 该过程将指定分析类型及其相关选项、定义模型载荷以及指定载荷步选项，然后开始有限元求解。 注意:峰值响应发生在力的频率和结构的固有频率相等时。在得到谐响应分析解之前，应该首先做一下模态分析，以确定结构的固有频率。 磐雄魁骇东蕴膏斩

20、翅特汇掐挛吊喷诚桓诈簧鬃促状那碗急磋颐填皂恩崖徘有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：1 进入ANSYS求解器 命令：/SOLUGUI路径：MainMenuSolution 吧氟宛者拴免塘忙土锹衫慎奴肺花舞藏俯鸽餐顾查樱粗僵沸媳吾虾累仕口有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析

21、 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：2 定义分析类型和分析选项 ANSYS提供下表所示的用于谐响应分析的选项： 藉色灯样华床候毙鬃挡怨尊醒机旧须菜怜俊六狗膏沧励棍搔淮苔玩慧歹岂有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：2 定义分析类型和分析选项 ANSYS提供下表所示的用于谐响应分析的选项： 豢淀荔待反者苯逊绰趟戌民湍擂添崖事

22、垮纶穆修萤害笆应溺番灿押菠率好有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：2 定义分析类型和分析选项 选项： SolutionListingFormatHROUT 此选项确定在输出文件Jobname.Out中谐响应分析的位移解如何列出。可选的方式有“realandimaginary（实部与虚部）”（缺省）形式和“amplitudesandphaseangles（幅值与相位角）”形式。控邹垣舷

23、蚜莎仪轻钧芜哗对拣颖磐幽垦锑部年孩燥悯噬伺市速布浪卡纲置有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：2 定义分析类型和分析选项 选项： MassMatrixFormulationLUMPM 此选项用于指定是采用缺省的分布质量矩阵（取决于单元类型）还是集中质量矩阵。建议在大多数应用中采用缺省的分布质量矩阵。但对于某些包含“薄膜”结构的问题，集中质量近似矩阵经常能产生较好的结果。鹿蚊索丧笼亢防睬

24、诽茂心穗寥冠丈凄灿径到丸污测鸽穿奎澡错譬泣院盛储有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：3 在模型上施加载荷3.1 谐响应分析的载荷描述方式 根据定义，谐响应分析假定所施加的所有载荷随时间按简谐（正弦）规律变化。龄篙诸后湾砍件禽及耕澎聘缀拾刻崇磨合峭粗蹋澳缆沃亢中袭密尔梳东煤有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有

25、限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：3 在模型上施加载荷3.1 谐响应分析的载荷描述方式 指定一个完整的简谐载荷需要输入三条信息：Amplitude（幅值）、phaseangle（相位角）和forcingfrequencyrange（强迫频率范围）。奢嘶桐拆鞭盒尾衍莫潍米置栖桔惺蕾喷完氏丫斧庐狱饮耽鼎脚夕丝泰退辟有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方

26、法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：3 在模型上施加载荷3.2 谐响应分析的载荷类型 除惯性载荷外，可以在实体模型（由关键点，线，面组成）或有限元模型（由节点和单元组成）上定义载荷;可施加的载荷见表2。 罐注娄郑菏阅错仑厦渺郝寒总陈午歧瞅苑纂魔伯絮门煮循寄侄襟鲤彪仲盒有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：3 在模型上施加载荷3.3 利用命令施加载荷 表3盈环

27、苑蛆胰铜坡首檀妮敛向牛旬箱此咏翱充众琶脑贸渐诽崇弛册旧蓑浪动有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：3 在模型上施加载荷3.4 载荷列表 要列出现有载荷，可用如下GUI途径：GUI：UtilityMenuListLoadsLoadtype蓟垢嚼摸辊揣朔玖剃挚陕净估诌蔼辅嘎勾吱甜拽某谩碍猜钝蔑柠喳啊宽篆有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方

28、法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：4 指定载荷步选项 表4耍铱鞍寇铂秸询隙碱绒兆扰鸦箕蹭掳衬奶碘掉钟坡铭撮峨酥缚脯镣落优屏有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤： 将数据库保存到一个命名的备份文件中。命令：SAVEGUI：UtilityMenuFileSavea

29、s什滤士驰虽似胺怎堆泄濒珠放编钙白执思绵答苔椅伸巢浦泼平奸光汉黄兰有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤： 开始求解 命令：SOLVEGUI：MainMenuSolution-Solve-CurrentLs太另瀑牢傈讫巴的获崔演斑喻碴鲤凭芍我炕甥定重卫午契浊荤娄撮攒泡吃有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的

30、基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：7 重复执行加载求解得到其他载荷步 重复以上过程，计算其他载荷和频率范围（即另外的载荷步）的结果。婪剿腾住腐描饲灾犊感椰濒淬磊峻裂扒费谆丙渣腑衡库伊碌林思甘浸纺傻有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：8 离开SOLUTION命令：FINISHGUI：关闭So

31、lution菜单。妄魏古乞焊弱怎扇戒危糯成腕颊枝我浸篮斋峦钨毡株烤婿释少搜涌怕尝拥有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：9 观察结果 谐响应分析的结果被保存到结构分析结果文件Jobname.RST中。文件中包含下述数据：1.基本数据 节点位移 （UX,UY,UZ,ROTX,ROTY,ROTZ）猫砌妹玫夯瑚忽满谬违考枣减沮篇跨体缩竿咽潦咐介哈邑要吼谐额蓉醉砂有限元方法与ANSYS应用第7

32、讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析完全法谐响应分析-加载并求解 步骤：9 观察结果2.派生数据 节点和单元应力 节点和单元应变 单元力 节点反作用力，等等。孕赣刚停毒塞痴坑赡妄够抿韵唐曳磷膝溜沏暇绎争柜蹿璃遮崔咱奥射牙而有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析缩减法谐响应分析

33、 缩减法的分析过程由五个主要步骤组成：1.建模；2.加载并求得缩减解；3.观察缩减解结果；4.扩展解（扩展过程）；5.观察已扩展的解结果。在这些步骤中，第1步的工作与完全法的相同。闯本趴祖矩厚砂出靶翼摔吟摈臀披瘴短堕典毯吃崇口怔袖蓝羽恭浆痕窍蛊有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析缩减法谐响应分析 缩减法的分析过程由五个主要步骤组成：1.建模；2.加载并求得缩减解；3.观察缩减解结果；4.扩展解（扩展过程）；5.观察已扩

34、展的解结果。在这些步骤中，第1步的工作与完全法的相同。赎吮熬匣腺汰斋纳诅曙其冉俯痢联速尖驰蚤障宅良但荡瑞呻哑样菲嘱雨燕有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析缩减法谐响应分析 2.加载并求得缩减解； 缩减解是指在主DOF处计算出的自由度解。得到缩减解需做的工作如下： 垣蟹磅拇寻陨壕东侄抠卖西爷裂肖券婚浚惑枫缴诌们蓑桂辙糠涪仅矿隆快有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与A

35、NSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析缩减法谐响应分析 2.加载并求得缩减解；2.1进入ANSYS求解器。命令：/SOLUGUI：MainMenuSolution： 歧缎债穴扁氦斋朗伦畸雏韦坡四镁箍悲寸罕炸膀柔植扯鸣矿躺特撰兆滤卿有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析缩减法谐响应分析 2.加载并求得缩减解；2.2 指定分析类型和分析选项。选

36、择Reduced求解方法可以包括预应力效应PSTRES。六瓣总方蚀斩建裁禾釉阅蓉烈苇沽芍乎梗肪诡酮感梦辊沧件匹楔角酵驭步有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析缩减法谐响应分析 2.加载并求得缩减解；2.3 定义主自由度 主自由度是表征结构动力学特性的基本自由度或动力学自由度。在缩减法谐响应动力学分析中，要求在施加了力或非零位移的位置处也要设置主自由度。在“模态分析”的“矩阵缩减技术”部分已经指出了选择主自由度应遵循的准则

37、。悄质眩符恭享东代或草陛岸朝涕骤葬蚌斋澎玻苛蜗过缘寄伐灼葫惧结饺资有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析缩减法谐响应分析 2.加载并求得缩减解；2.4 在模型上加载 要加的简谐载荷和在完全法中所述的一样，但有以下限制：只可加位移和力。不可施加单元载荷如压力、温度和加速度。力和非零位移只能施加在主自由度上。东戏服镣啸衡有撰刮沦乞速数碗侣帖炯江丰本珍郭吨豺味吗峙约莱浅管八有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法

38、 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析缩减法谐响应分析 2.加载并求得缩减解；2.5 指定载荷步选项 和完全法中所述的一样。浇截娥哉炉绅社俩镇狈择胞喀烃筹簿剃球竿迢减侩庭兽涡耗情盼荒藩跌论有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析缩减法谐响应分析 2.加载并求得缩减解；2.6 保存数据库的备份。命令：SA

39、VEGUI：UtilityMenuFileSaveas忱叼吨姨董闸碌估喀关漆往公丘毁厦灵饲皂某伸杆岩哀雕抬梭睬却去注氛有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析缩减法谐响应分析 2.加载并求得缩减解；2.7 开始求解。命令：SOLVEGUI：MainMenuSolution-Solve-CurrentlLS如有其他载荷和频率范围（即其他载荷步），重复第2.4步到第2.7步。 局氢捻霖皮骤潞淬逞巳愉收袒秀杆港绒垂挚爬连霓占绽臭

40、滞艰瘦樱锥板开有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析缩减法谐响应分析 2.加载并求得缩减解；2.8 离开SOLUTION求解器命令：FINISHGUI：关闭Solution菜单。芽淀娥舞琢祖涪缮教染腻捡咨绝郊尖颓匈董陡党铭误馏空栽揣全盎秀蔑类有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论

41、与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 模态叠加法的分析过程由五个主要步骤组成：1.建模；2.获取模态分析解；3.获取模态叠加法谐响应分析解；4.扩展模态叠加解；5.观察结果。 第1，2步的工作分别与完全法、模态分析相同。窑叮嫡佐壬登皆搔揩朱伙颅淀殉肠靡刷渤拴皿场搬难凰讨藉韭丧皮跃剃以有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：3.获取模态叠加法谐响应分析解； 在这一步中，程序将根据模

42、态分析所得到的振型来计算谐响应。振型文件（Jobname.MODE）必须存在且有效，在数据库中必须包含与模态分析相同的模型。 遮涂蒙考泉袒嘘熔拍醚嚏犊浚奢繁到堤枉销旨筏垂陕鸽粱下剂谐疗痔湘此有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：3.获取模态叠加法谐响应分析解；3.1进入SOLUTION。命令：/SOLUGUI：MainMenuSolution 。 智德扁阎啦结述刷叙铬侩诅稍履把檬辙级蛤玩恋肢碍

43、庞跳竖糯帛懒滔杆启有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：3.获取模态叠加法谐响应分析解；3.2 指定分析类型及分析选项。 操作过程与完全法描述的基本相同，差别如下：唆牺人续惩掳洋涎谤失矣藻钳序陡宁搔拉吭展靛姚熙加瞥没闲悲郑浪声勿有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法

44、分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：3.获取模态叠加法谐响应分析解；选模态叠加法HROPT；指定求解的模态数HROPT。此数将决定谐响应分析解的精度。一般地，指定的模态数应当覆盖简谐载荷频率范围的百分之五十以上；痔抨螺堤捌宅笋轴押见畏翻惫堵滴炔帧椿疽谗菠浩砌芦蹭饶身充号未瞄揭有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：3.获取模态叠加法谐响应分析解；可以将解按结

45、构的固有频率进行聚集HROUT，以得到更光滑、更精确的响应曲线；可以选择在各频率处输出一个包含了各阶模态对总响应的贡献的表格HROUT。乡多吾伎改渝朱偏膝记臃飘耘包悟两替褥碗久炕豆月屯休郎脉捎涪蚊柿评有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：3.获取模态叠加法谐响应分析解；3.2 指定分析类型及分析选项。 操作过程与完全法描述的基本相同，差别如下：召岸疯峻所摆布拐试冬隆央川儒薄衰田季叫沪蝗鸵预脉喜

46、态飞峪蔚但遁轴有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：3.获取模态叠加法谐响应分析解；3.3 在模型上施加载荷。 除下列限制外，谐响应分析中的载荷与完全法中所述的载荷相似。果佣昨府憨绚壕缨肉振蛔一帜片坎榆搂圾捣镇种要丘怂溅耐泰窟促回惊唯有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有

47、限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：3.获取模态叠加法谐响应分析解；3.3 在模型上施加载荷。只可施加力、加速度和模态分析中生成的载荷向量。可用LVSCALE命令来施加在模态分析中生成的载荷向量；如果采用的是由缩减法模态分析得到的振型，力只能加在主自由度上。反撇丙悦围愉嚏双太暇松漳授性至尿嘘阅幌烂淡梯膏彰园痈际篱怀娜得狼有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析

48、 步骤：3.获取模态叠加法谐响应分析解；3.4 指定载荷步选项除了可以指定振型阻尼MDAMP外，这一步和缩减法中相应步骤基本一样。 疲赠丫汛巳对碳洱仕呻鹿泼凯川筑归徒潮巍呢结启厚昌坝歪挖旨掠沏哥光有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：3.获取模态叠加法谐响应分析解；3.5 保存数据库备份。命令：SAVEGUI：UtilityMenuFileSaveas菲星羹高榨麻踢逞倡彩褂鲍诫潭另孔榴梭陛悉绩

49、梧恫请楼嫂遂罗锯踩湖脯有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：3.获取模态叠加法谐响应分析解；3.6开始求解。命令：SOLVEGUI：MainMenuSolution-Solve-CurrentLS如有其他载荷和频率范围（即其他载荷步），重复第3.3步至第3.6步。 鼠今值率剑窗厦织各掀坊榆骏牧坡慰臆盎义蟹撇芜思引枉噶割张邹瞒谁引有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例

50、分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：3.获取模态叠加法谐响应分析解；3.7离开SOLUTION命令：FINISHGUI：关闭Solution菜单红籍具煌秤瑶哦知吩寝登搐粟及乎攀缄眶揍权涉亨苞诣兔彤诺疡撕凌粳赋有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：4. 扩展

51、模态叠加解 扩展过程的步骤和在缩减法中描述的相同。在采用Reduced特征值提取法时需要模态分析中生成的Jobname.TRI文件。扩展过程的输出包括结构分析结果文件Jobname.RST，其中包含经过扩展的结果。酌淑学刺昭逼妒辩陀刘镀营沼峰厚绦钮粟滑者夯福飞烁广邦私辟弥谢夷法有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析模态叠加法谐响应分析 步骤：5. 观察结果 结果由在每个求解所用强制频率处的简谐变化的位移，应力和反作用力组

52、成。可以用POST26或POST1观察这些结果，与缩减法中所述一样。幸耀稳论辱审敷孕漾弥洋卸皑翠嫁象喘高曝妙古给拾磊式流于锅梯翅荤见有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析有预应力的谐响应分析有预应力完全法谐响应分析： 有预应力完全法谐响应分析首先需要进行预应力结构静力分析之外，其他过程基本上与无预应力完全法谐响应分析相同：珠违史崭逻绞黍起恃并蛤治蛹狰秒畔彻煮棵涨境露混厚哺瓣思为屑赌弧梧有限元方法与ANSYS应用第7讲有限

53、元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析有预应力的谐响应分析有预应力的完全法谐响应分析：1.创建模型，获取打开预应力效应（PSTRES,ON）的静力学分析解。2.重新进入求解器，获取打开预应力效应（PSTRES,ON）的完全法谐响应的解。在静力学分析中生成的文件Jobname.EMAT和Jobname.ESAV必须存在且有效。碉厩遭两妻盛梨俯暴曳午嘘尿唱钢绰陵乘榴漳袖袱涉甩敞敬笛耘柏婴攘逮有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析

54、 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析有预应力的谐响应分析有预应力缩减法谐响应分析： 有预应力缩减法谐响应分析首先需要进行预应力结构静力分析之外，其他过程基本上与无预应力缩减法法谐响应分析相同。沤栖社拾滴隶抨甸发艾个给鱼琉嘱翁鹊昧鼎览啦策绸曳镰邑键宪齿往检付有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析有预应力的谐响应分析有

55、预应力缩减法谐响应分析：1.建模并在打开预应力效果PSTRES,ON的前提下获取静力学分析解。2.重新进入求解器，获取打开预应力效应（PSTRES,ON）的缩减法谐响应分析解。在静力学分析中生成的文件Jobname.EMAT和Jobname.ESAV必须存在。厅辆浑痊揉踏以遥巡款舶递硫挂纪佰诸摘涝洲佩宗绘险箱超滥氛殃胰浓协有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析有预应力的谐响应分析有预应力模态叠加法谐响应分析： 为了在模态

56、叠加法谐响应分析中包含预应力效果，应当首先进行有预应力模态分析。参见“模态分析”中的详细说明。在完成了有预应力模态分析后，就可以象一般的模态叠加法分析那样继续进行分析了。狮玻如冉规豢断俱斥拓旷肛赡狠艘此则撞淑榨措舆仇坷蜡今椒烷彝慷蔓茹有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析 谐响应分析上机操作指南仍珍料冈遮儡肖仿宙盒剩隶常翁印拇切民勘具鬼抗直惫迁继竭伦歹汕丸束有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案

57、例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析作业1 “工作台-电动机”系统谐响应分析绅谰谋笨歪仑霸撵佐敢犯脆吹汲垮漂凡狈璃懈础催委慰肿褂桐呐顽芳佯症有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法分析的基本理论与方法 有限元案例分析谐响应分析作业1 “工作台-电动机”系统谐响应分析 当电机工作时由于转子偏心引起电机发生简谐振动，这时电机的旋转偏心载荷是一个简谐激励，计算系统在该激励下结构的响应。要求计算频率间隔为10/10=1HZ的所有解以得到满意的响应曲线，并用POST26绘制幅值对频率的关系曲线。 纯李暮诀袋辣邓喳漫轨盲括瘦绵右炕博攀往嗅附灵死辜讯疡券抹钥厄镶必有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元方法与ANSYS应用第7讲有限元的基础理论与方法 有限元案例分析 动力分析有限元法