Ansys第15例谐响应分析实例和凸轮从动件运动分析.docx

第15例谐响应分析实例单自由度系统的受迫振动本例介绍了利用ANSYS进行谐响应分析的方法、步骤和过程，并使用解析解对有限元分析结果进行了验证。在进行谐响应分析时，要求结构上的载荷随时间呈正弦规律变化。15.1概述15.1.1谐响应分析的定义谐响应分析主要用于确定线性结构承受随时问按正弦规律变化的载荷时的稳态响应。谐响应分析主要采用完全法( Full)、缩减法(Reduced)和模态叠加法( Mode Superposition)。完全法是软件的默认方法，是三种方法中最容易使用的。它采用完整的系数矩阵计算，谐响应，不涉及质量矩阵的近似，不必关心如何选取主自由度或振型。系数矩阵可以是对称的，也可以是不对称的。其缺点是预应力选项不可用，有时计算量比较大。缩减法通过采用主自由度和缩减矩阵来压缩问题的规模。当主自由度处的位移计算出来后，解可以被扩展到初始的完整DOF集上。该方法可以考虑预应力效果，但不能施加单i元载荷，所有载荷必须施加在用户定义的主自由度上。模态叠加法通过对模态分析得到的振型乘以因子并求和来计算结构的响应。对于许多问题，其计算量比前两种方法都少。该方法可以考虑预应力效果，允许考虑阻尼，但不能施；加非零位移。谐响应分析是线性分析，会忽略所有非线性特性。另外还要求所有载荷必须具有相同的频率。15.1.2谐响应分析的步骤谐响应分析包括建模、施加载荷和求解，以及查看结果等几个步骤。(1) 建模 谐响应分析的建模过程与其他分析相似，包括定义单元类型、定义单元实常数、定义；，材料特性、建立几何模型和划分网格等。但需注意的是：谐响应分析是线性分析，非线性特性被忽略；必须定义材料的弹性模量和密度。(2) 施加载荷和求解根据谐响应分析的定义，施加的所有载荷都随时间按正弦规律变化，指定一个完整的正弦载荷需要确定三个参数，即幅值（Amplitude，载荷最大值）、相位角(Phase angle)，载荷落后或超前参考时间的角度）、载荷频率范围（Forcing Frequency Range），或者实部、虚部和载荷频率范围。具体分析步骤如下：指定分析类型：Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis，选择Harmonic。指定分析选项：Main MenuSolutionAnalysis TypeAnalysis Options，选择求解方法。施加约束: Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacement施加载荷：Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructural，可以按实部虚部，或者幅值相位角两种方式定义载荷。指定激振频率范围：Main MenuSolutionLoad Step OptsTime/FrequencFreq and Substps。求解: Main MenuSolutionSolve Current LS.(3)查看结果分析计算所得到的所有结果也都是按正弦规律变化的，可以用POSPOST1或POST26查看结果。通常的处理顺序是首先用POST26找到临界频率，然后用POST1在临界频率处查看整个模型。POST26用结果频率对应关系表即变量查看结果，1号变量被软件内定为频率。15.2问题描述及解析解单自由度系统如图15-1所示，质量m=1kg，弹簧刚度k=10 000N/m， 阻尼系数c=63N.s/m，作用在系统上的激振力f(t)=F0sint, F0=2000N，为激振频率。图15-1 单自由度系统根据振动学理论，系统的固有频率为n=12km=12100001=15.9Hz受迫振动规律为xt=F0k(1-2)2+(2)2sin(t-)式中, =n 频率比, n 系统的固有频率，n=km=100001=100rad/s阻尼比，=c2mk=6321×10000=0.315 振动响应与激振力的相位差，=tan-121-2。共振频率 t=n1-22=15.91-2×0.3152=14.2Hz共振幅值 Bt=F0cn=200063×100=0.317m1 5.3分析步骤15.3.1改变任务名拾取菜单Utility Menu Jobname，弹出如图15-2所示的对话框，在“/FILNAM”文本框中输入EXAMPLE15，单击“OK”按钮。图15-2 改变任务名对话框15.3.2选择单元类型拾取菜单Main MenuPreprocessoElement TypeAdd/Edit/Delete，弹出如图15-3所示的对话框,单击“Add”按钮，弹出如图15-4所示的对话框，在左侧列表中选“Structural Mass”，在右侧列表中选“3D mass 21”，单击“Apply”按钮；再次弹出如图154所示的对话框，在左侧列表中选“Combination”，在右侧列表中选“Spring-damper 14”，单击“OK”按钮，最后单击如图15-3所示对话框中的“Close”按钮。图15-3单元类型对话框图15-4单元类型库对话框15.3.3 定文实常数拾取菜单Main MenuPreprocessorReal ConstantsAdd/Edit/Delete,弹出如图15-5所示的对话框，单击“Add”按钮，弹出如图l5-6所示的对话框，在列表中选择“Type1 MASS21”，单击“OK”按钮，弹出如图15-7所示的对话框，在“MASSX”文本框中输入1，单击"OK”按钮，返回到如图15-5所示的对话框，单击“Add”按钮，再次弹出如图15-6所示的对话框，在列表中选择“Type 2 COMBIN14”，单击“OK”按钮，弹出如图15-8所示的对话框，在“K”文本框中输入10 000，在“CV1”文本框中输入63，单击“OK”按钮，返回到如图15-5所示的对话框，单击“Close”按钮。于是，定义了MASS21单元的质量为1kg，COMBIN14单元的刚度和阻尼系数分别为10 000N/m和63Ns/m。图15-5实常数对话框图15-6选择单元类型对话框图15-7设置实常数对话框图15-8设置实常数对话框15.3.4创建节点拾取菜单Main MenuPreprocessorModelingCreateNodesIn Active CS，弹出如图15-9所示的对话框，在“NODE”文本框中输入1，在“X，Y，Z”文本框中分别输入0，0，0，单击“Apply”按钮；在“NODE”文本框中输入2，在“X，Y，Z”文本框中分别输入1，0，0，单击“OK”按钮。图15-9创建节点对话框15.3.5设置要创建单元的属性拾取菜单Main MenuPreprocessorModelingCreateElementsElem Attributes,弹出如图15-10所示的对话框，选择“TYPE”为2 COMBIN14，选择“REAL”为2，单击”OK”按钮。图15-10单元属性对话框15.3.6 创建弹簧阻尼单元拾取菜单Main MenuPreprocessorModelingCreatedElementsAuto NumberedThru Nodes，弹出拾取窗口，拾取节点1和2，单击“OK”按钮。15.3.7设置要创建单元的属性拾取菜单Main MenuPreprocessorModelingCreateElementsElem Attributes,弹出如图15-10所示的对话框，选择“TYPE "为1 MASS21，选择“REAL”为1，单击“OK”按钮。15.3.8 创建质量单元拾取菜单Main MenuPreprocessorModelingCreateElementsAuto NumberedThru Nodes，弹出拾取窗口，拾取节点2，单击“OK”按钮。15.3.9显示节点和单元号拾取菜单Utility MenuPlotCtrlsNumbering，弹出如图15-11所示的对话框，将Node numbers（节点号）打开，选择“Elem/Attrib numbering”为Element numbers（显示单元号），单击“OK”按钮。图15-11图号控制对话框15.3.10施加约束拾取菜单Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementOn Nodes，弹出拾取窗口，拾取节点1，单击“OK”按钮，弹出如图15-12所示的对话框，在“Lab2”列表中选择“All DOF”，单击“Apply”按钮，再次弹出拾取窗口，拾取节点2，单击“OK”按钮，再次弹出如图15-12所示的对话框，在“Lab2”列表中选择“UY”、“UZ”、“ROTX”、“ROTY”、“ROTZ "，单击“OK”按钮。1 5.3.11指定分析类型拾取菜单Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis，弹出如图15-13所示的对话框，选择“Type of Analysis "为“Harmonic”，单击“OK”按钮。图15-12在节点上施加约束对话框图15-13指定分析类型对话框15.3.12指定激振频率范围拾取菜单 Main MenuSolutionLoad Step OptsTime/FrequencFreq and Substps,弹出如图15-14所示的对话框，在“HARFRQ”文本框中输入0和50（在ANSYS中，频率单位为Hz），在“NSUBST”文本框中输入25，选择“KBC”为“Stepped”，单击“OK”按钮。图15-14指定频率范围对话框于是，指定了从0到50Hz范围内均匀分布的25个频率点作为激振频率。15.3.13施加载荷 拾取菜单 Main MenuSolution-DefineLoadsApplyStructuralForce/MomentOn Nodes，弹出拾取窗口，拾取节点2，单击“OK”按钮，弹出如图15-15所示的对话框，选择“Lab”为“FX”，在“VALUE”文本框中输入2000，单击“OK”按钮。图15-15施加载荷对话框15.3.14求解拾取菜单Main MenuSolutionSolveCurrent LS，单击“Solve Current Load St印”对话框中的“OK”按钮。当出现“Solution is done!”提示时，求解结束，从下一步开始，进行结果的查看。15.3.15定义变量拾取菜单Main MenuTimeHist PostproDefine Variables，弹出如图15-16所示的对话框，单击“Add”按钮，弹出如图15-17所示的对话框，选择“Type of Variable”为“Nodal DOF result”，单击“OK”按钮，弹出拾取窗口，拾取节点2，单击“OK”按钮，弹出如图15-18所示的对话框，在“Name”文本框中输入Dispx，单击“OK”按钮，返回到如图15-16所示的对话框，单击“Close”按钮。图15-16定义变量对话框图15-17变量类型对话框图15-18定义数据类型对话框15.3.16用曲线图显示变量的幅值拾取菜单Main MenuTimeHist PostproGraph Variables，弹出如图15-19所示的对话框，在“NVAR1”文本框中输入2，单击“OK”按钮，于是得到系统振动幅值与频率的关系曲线，如图15-20所示。对比式(15-3)和式(15-4)的结果，可见分析结果是相当准确的。图15-19选择显示变量对话框图15-20振幅相应曲线15.31 7选择曲线图显示相位角拾取菜单Main MenuTimeHist PostproSettingsGraph，弹出如图15-21所示的对话框，选择“PLCPLX”为“Phase angle”，单击“OK”按钮。图15-21设置曲线对话框15.3.18用曲线图显示变量的相位角重复步骤15.3.16，得到振动响应与激振力的相位差与频率的关系曲线，如图15-22所示图15-22相频响应曲线第16例瞬态动力学分析实例凸轮从动件运动分析本例介绍了利用ANSYS进行瞬态动力学分析的方法、步骤和过程，并使用解析解对有限元分析结果进行了验证。当进行瞬态动力学分析时，结构上的载荷可以随时间，呈任意规律变化，在任意一个载荷步內，约束和载荷都可以被重新设定。16.1概述16.1.1瞬态动力学分析的定义 瞬态动力学分析，又称时间历程分析，主要用于确定结构承受随时间按任意规律变化的载荷时的响应。它可以确定结构在静载荷、瞬态载荷和正弦载荷的任意组合作用下随时间变化的位移、应力和应变。 瞬态动力学分析也采用缩减法(Reduced)、模态叠加法(Mode Superposition)和完全法(Full)三种方法。16.1.2瞬态动力学分析的步骤 与其他分析类型一样，瞬态动力学分析也包括建模、施加载荷和求解，以及查看结果等几个步骤。 （1）建模瞬态动力学分析的建模过程与其他分析相似，包括定义单元类型、定义单元实常数、定义材料特性、建立几何模型和划分网格等。但需注意的是，必须定义材料的弹性模量和密度。2） 施加载荷和求解瞬态动力学可以施加随时间按任意规律变化的载荷，要指定这些载荷，需要把载荷对时间的关系曲线划分成适当的载荷步。在载荷时间曲线上每一个拐角都应作为一个载荷步，如图16-1所示。施加瞬态载荷的第一步通常是建立初始条件，即零时刻的初始位移和初始速度，如果没有设置，两者都将被设为0；然后指定后续的载荷步和载荷步选项，即指定每一个载荷步的时间值、载荷值、是阶跃载荷还是坡度载荷，以及其他载荷步选项；最后将每一个载荷步写入文件并一次性求解所有载荷步。图16-1载荷-时间曲线ANSYS可以施加的瞬态载荷有阶跃载荷和坡度载荷两种，如图16-1所示， 由KBC命令设置。具体的加载和求解过程如下：指定分析类型：MainMenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis，选择Transient。指定分析选项：Main MenuSolutionAnalysis TypeAnalysis Options，选择求解方法。定义主自由度：仅缩减法使用。施加约束：Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacement。施加载荷：Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructural。设定载荷步选项：Main MenuSolutionLoad Step OptsTime/FrequenctimeTime Step。写载荷步文件：Main MenuSolutionLoad Step OptsWrite LS File。重复以上过程，设置下一个载荷步。求解: Main MenuSolutionSolveFrom LS Files。(3)查看结果与谐响应分析类似。16.2问题描述及解析解如图16-2所示为一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，从动件位移s随时间的变化情况如图16-3 (a)所示，根据机械原理的结论，从动件速度v、加速度口随时间的变化规律如图16-3 (b)和(C)所示。图16-2凸轮机构图16-3凸轮机构从动件的运动规律16.3分析步骤16.3.1改变任务名 拾取菜单Utility Menu Jobname，弹出如图16-4所示的对话框，在“/FILNAM”文本框中输入EXAMPLE16，单击“OK”按钮。图16-4改变任务名对话框1 6.3.2选择单元类型拾取菜单Main MenuPreprocessorElement TypeAdd/Edit/Delete，弹出如图16-5所示的对话框，单击“Add”按钮，弹出如图16-6所示的对话框，在左侧列表中选“Structural Solid”，在右侧列表中选“Quad 4 node 182”，单击“Apply”按钮，再在右侧列表中选“Brick8node 185”，单击“OK”按钮，最后单击如图16-5所示对话框中的“Close”按钮。图16-5单元类型对话框图16-6单元类型库对话框16.3.3 定文材料模型拾取菜单Main MenuPreprocessorMaterial PropsMaterial Models,弹出如图所示的对话框，在右侧列表中依次拾取“Structural”、“Linear”、“Elastic”、“Isotropic”，弹出如图16-8所示的对话框，在“EX”文本框中输入2e11（弹性模量），在“PRXY”文本框中输入0.3 (泊松比)，单击“OK”按钮，再拾取如图16-7所示对话框右侧列表中，“Structural”下的“Density”，弹出如出如图16-9所示的对话框，在" DENS”文本框中输入7800（密度），单击“OK"按钮，然后关闭如图16-7所示的对话框。图16-7材料模型对话框图16-8材料特性对话框图16-9定义密度对话框16.3.4 显示关键点、线号拾取菜单Utility MenuPlotCtrlsNumbering，在所弹出的对话框中，将Keypoint numbers（关键点号）和Line numbers（线号）打开，单击“OK”按钮。16.3.5创建关键点拾取菜单Main MenuPreprocessorModelingCreateKeypointsIn Active CS， 弹出如图16-10所示的对话框，在“NPT”文本框中输入1，在“X，Y，Z”文本框中分别输入0，0，0，单击“Apply”按钮；再在“NPT”文本框中输入2，在“X，Y，Z”文本框中分别输入0.015，0.015，0，单击“Apply”按钮；再在“NPT”文本框中输入3，在“文，Y，Z”。文本框中分别输入0.015, 0.1,0，单击“Apply”按钮；再在“NPT”文本框中输入4，在“x，Y，Z”文本框中分别输入0，0.1，0，单击“OK”按钮。图16-10创建关键点对话框16.3.6创建直线拾取菜单Main MenuPreprocessorModelingCreateLinesLinesStraight Line,弹出拾取窗口，分别拾取关键点1和2、2和3、3和4、4和1，创建四条直线，单击“OK”按钮。16.3.7由线创建面拾取菜单 Main MenuPreprocessorModelingCreateAreas ArbitraryBy Lines,弹出拾取窗口，依次拾取直线1、2、3、4，单击“OK”按钮。16.3.8划分单元拾取菜单Main MenuPreprocessorMeshingMeshTool，弹出如图16-11所示的对话框，单击“Size Controls”区域中“Lines”后面的“Set”按钮，弹出拾取窗口，拾取直线1和3，单击“OK”按钮，弹出如图16-12所示的对话框，在“NDIV”文本框中输入2，单击“Apply”按钮；再次弹出拾取窗口，拾取直线2，单击“OK”按钮，在“NDIV”文本框中输入10，单击“OK”按钮。在“Mesh”区域，选择单元形状为“Quad”（四边形），选择划分单元的方法为“Mapped”（映射），单击“Mesh”按钮，弹出拾取窗口，拾取面，单击”OK“按钮。图16-11划分单元工具对话框图16-12单元尺寸对话框16.3.9设定挤出选项为下一步由面挤出体时形成单元做准备，拾取菜单Main Menu PreprocessorModelingOperateExtrudeElem Ext Opts，弹出如图16-13所示的对话框，选择下拉列表框“TYPE”为“2 SOLID185”，在“VAL1”文本框中输入4，将“ACLEAR”选择为“Yes"，单击“OK”按钮。16.3.1 0 由面绕轴挤出回转体 拾取菜单Main MenuPreprocessorModelingOperateExtrudeAreasAbout Axis，弹出拾取窗口，拾取面，单击“OK”按钮，再次弹出拾取窗口，拾取关键点1和4，单击“OK”按钮，再单击随后弹出的“Sweep Areas About Axis”对话框中的“OK”按钮。16.3.11显示单元拾取菜单Utility MenuPlotElements。16.3.12改变视点拾取菜单Utility MenuPlotCtrlsPan Zoom Rotate，在所弹出的对话框中，依次单击“ISO”、“Fit”按钮，或者单击图形窗口右側显示控制工具条上的 按钮。16.3.13旋转工作平面拾取菜单Utility MenuWorkPlaneOffset WP by Increment，弹出如图16-14所示的对话框，在“XY, YZ，ZX Angles”文本框中输入0，-90，单击“OK”按钮。图16-13单元挤出选项对话框图16-14平移、旋转工作平面对话框1 6.3.14 创建局部坐标系拾取菜单Utility MenuWorkPlaneLocal Coordinate SystemCreate Local CSAt WP Origin，弹出如图16-15所示的对话框，选择下拉列表框“KCS”为“Cylindrical 1”， 单击“OK”按钮。于是创建了一个代号为11的局部坐标系，类型为圆柱坐标系，原点与全球原点重合，r平面与工作平面重合，同时也与全球直角坐标系的xz平面重合。在状态行中显示“csys=11”，表示新建的局部坐标系已被激活。图16-15创建局部坐标系对话框16.3.1 5显示面号拾取菜单Utility MenuPlotCtrlsNumbering，在所弹出的对话框中，将Keypoint numbers和Line numbers关闭，将Area numbers（面号）打开，单击“OK”按钮。1 6.3.16显示面拾取菜单Utility MenuPlot-Areas。16.3.17创建选择集拾取菜单Utility MenuSelectEntities，弹出如图16-16所示的对话框，选择实体类型为“Areas”，选择创建选择集的方法为“By Num/Pick”，选中“From Full”，单击“Apply按钮，弹出拾取窗口，拾取面3、7、11和15（柱面），单击“OK”按钮；再在如图16-16所示的对话框中，选择实体类型为“Nodes”，选择创建选择集的方法为"Attached to”，选中“Areas，all”，选中“From Full”，如图16-17所示，单击“OK”按钮。图16-16选择实体对话框（1）图16-17选择实体对话框（2）16.3.18 显示节点拾取菜单Utility MenuPlotNodes。16.3.19旋转节点坐标系拾取菜单Main MenuPreprocessorModelingMove/ModifyRotate Node CSTo Active CS，弹出拾取窗口，单击“Pick All”按钮。16.3.20施加约束拾取菜单 Main MenuSolutionDefine LoadsApply-StructuralDisplacementOn Nodes，弹出拾取窗口，单击“Pick AIJ”按钮，弹出如图16-18所示的对话框，在列表中选择“UX” 和“UY”，单击“OK”按钮。图16-18施加约束对话框 由于选中的节点即从动件圆柱表面上节点的节点坐标系在上一步被旋转到与11号局部坐标系对齐，所以此时施加的x、y方向上的约束分别是径向约束和切向约束。16.3.21选择所有实休 拾取菜单Utility Menu SelectEverything。16.3，22显示单元 拾取菜单Utility MenuPlotElements。16.3.23指定分析类型拾取菜单Main MenuSolutionAnalysis TypeNew Analysis，弹出如图16-19所示的对话框，选择“Type of analysis”为“Transient”， 单击“OK”按钮，在随后弹出的“Transient Analysis”对话框中，单击“OK”按钮。图16-19指定分析类型对话框16.3.24 确定数据库和结果文件中所包含的内容拾取菜单Main MenuSolutionLoad Step OptsOutput CtrlsDB/Results File， 弹出如图16-20所示的对话框，选择下拉列表框“Item”为“All items”，选中“Every substep”，单击“OK”按钮。提示：如果该菜单项未显示在界面上， 可以拾取菜单Main MenuSolutionUnabridged Menu，以显示Main MenuSolution下的所有菜单项。图16-20数据库和结果文件控制对话框16.3.25 施加载荷拾取菜单Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralForce/Moment On Keypoints，弹出拾取窗口，拾取关键点4（即模型顶面的中心），单击“OK”按钮，弹出如图16-21所示的对话框，选择“Lab”为“FY”，在“VALUE”文本框中输入-1000，单击“OK”按钮。图16-21在关键点施加力载荷对话框16.3.26确定第一个载荷步吋间和吋间步长拾取菜单Main MenuSolutionLoad Step OptsTime/FrequencTime Time Step,弹出如图16-22所示的对话框，在“TIME”文本框中输入10，在“DELTIM Time step size”文本框中输入0.5，选择“KBC”为“Ramped "，选择“AUTOTS，为“ON”，在“DELTIM Minimum time step size”文本框中输入0.2，在“DELTIM Maximum time step size”文本框中输入1，单击“OK”按钮。图16-22确定载荷步时间和时间步长对话框1 6.3.27施加第一个载荷步的位移载荷拾取菜单 Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuraIDisplacementOn Keypoints，弹出拾取窗口，拾取关键点1（即模型的尖点）， 单击“OK”按钮，弹出如图16-23所示的对话框，在列表中选“UY”，在“VALUE”文本框中输入0.02，单击“OK”按钮。图16-23施加位移载荷对话框16.3.28 写第一个载荷步文件拾取菜单Main MenuSolutionLoad Step OptsWrite LS File，弹出如图16-24所示的，对话框，在“LSNUM”文本框中输入1，单击“OK”按钮。图16-24写载荷步文件对话框16.3.29 确定第二个载荷步时间和时间步长拾取菜单 Main MenuSolutionLoad Step OptsTime/FrequencTime-Time Step, 弹出如图16-22所示的对话框，在“TlME”文本框中输入20，单击”OK“按钮。16.3.30写第二个载荷步文件拾取菜单Main MenuSolutionLoad Step OptsWrite LS File，弹出如图16-24所示的”对话框，在“LSNUM”文本框中输入2，单击“OK”按钮。16.3.31 确定第三个载荷步吋间和时间步长拾取菜单Main MenuSolutionLoad Step OptsTime/Frequenc/Time-Time Step，弹：出如图16-22所示的对话框，在“TIME”文本框中输入35，单击“OK”按钮。16.3.32施加第三个载荷步的位移载荷拾取菜单 Main MenuSolutionDefine LoadsApplyStructuralDisplacementOn Keypoints，弹出拾取窗口，拾取关键点1（即模型的尖点），单击“OK”按钮，弹出如图16-23所示的对话框，在列表中选“UY”，在“VALUE”文本框中输入0，单击”OK“按钮。16.3.33写第三个载荷步文件拾取菜单Main MenuSolutionLoad Step OptsWrite LS File，弹出如图16-24所示的对话框，在“LSNUM”文本框中输入3，单击“OK”按钮。16.3.34确定第四个载荷步吋间和吋间步长拾取菜单 Main MenuSolutionLoad Step OptsTime/FrequencTime-Time Step,弹出如图16-22所示的对话框，在" TIME”文本框中输入45，单击“OK”按钮。16.3.35写第四个载荷步文件拾取菜单Main MenuSolutionLoad Step OptsWrite LS File，弹出如图16-24所示的对话框，在“LSNUM”文本框中输入4，单击“OK”按钮。16.3.36求解拾取菜单Main MenuSolutionSolveFrom LS Files，弹出如图16-25所示的对话框，在“LSMIN”文本框中输入1，在“LSMAX”文本框中输入4，单击“OK”按钮。图16-25从载荷步文件求解对话框求解结束，从下一步开始，进行结果查看。16.3.37定义变量拾取菜单Main MenuTimeHist PostproDefine Variables，弹出如图16-26所示的对话框，单击“Add”按钮，弹出如图16-27所示的对话框，选擇“Type of variable”为“Nodal DOF result”，单击“OK”按钮，弹出拾取窗口，拾取位于模型尖点处的节点，单击“OK”按钮，弹出如图16-28所示的对话框，在“Name”文本框中输入uy，在右侧列表中选择“UY”，单击“OK”按钮，返回到如图16-26所示的对话框，单击“Close”按钮。于是定义了一个变量2，它表示从动件的位移S。图16-26定义变量对话框图16-27变量类型对话框图16-28定义数据类型对话框16.3.38对变量进行数学操作把变量2对时间t微分，得到从动件的速度v；把速度v对时间，微分，得到从动件的加速度a。拾取菜单Main MenuTimeHist PostproMath OperationsDerivative，弹出如图16-29所示的对话框，在“IR”文本框中输入3，在“IY”文本框中输入2，在“IX”文本框中输入1，单击“Apply”按钮；再次弹出如图16-29所示的对话框，在“IR”文本框中输入4，在“IY”文本框中输入3，在“”文本框中输入l，单击“OK”按钮。图16-29对变量微分对话框经过以上操作，得到两个新的变量3和4。其中，变量3是变量2对变量1的微分，而变量2是位移S，变量1是时间，（系统设定），所以变量3就是速度v；同样可知，变量4就是加速度a。16.3.39用曲线图显示位移和速度拾取菜单Main MenuTimeHist PostproGraph Variables，弹出如图16-30所示的对话框，在“NVAR 1”文本框中输入2，在“NVAR2”文本框印输入3，单击“OK”按钮，结果如图16-31所示。图16-30选择显示变量对话框图16-31位移和速度曲线16.3.40用曲线图显示位移和加速度拾取菜单Main MenuTimeHist PostproGraph Variables，弹出如图16-30所示的对话框，在“NVAR1”文本框中输入2，在“NVAR2”文本框中输入4，单击“OK”按钮，结果如图16-32所示。图16-32位移和加速度曲线可见，除加速度不能为无穷大外，其余结果与理论值相同。