最新ANSYS地震响应分析讨论.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateANSYS地震响应分析讨论地震响应分析地震响应分析1模态组合就是根据模态分析中的几阶振型(也可以少于这几阶,看你要求的精度)进行组合(类似于结构最不利组合),从而求出地震响应的最大值。2组合各振型反应的最大值,求得结构地震响应的最大值。这个问题在论坛上已经有很多人问过,也有各种各样的回答,但是至今没有令人满意的解答。我自己试过很多种方法,加上论坛上其他人提到的方法,大
2、致归类如下: 1.先做静力恒载工况分析,打开预应力pstres开关;然后转到时程分析。 结果:恒载对后面的时程计算不起作用,时程计算依然从0开始。 2.直接在antype,trans中考虑恒载:先把timint,off加acel,9.81,打开应力刚化,sstif,on,lswrite,1,然后timint,on开始时程计算。 结果:恒载9.81起作用了,但结果是错的,它被积分了。 3.不用什么前处理,直接把9.81加在地震波上acel,9.81+ac(i)。 结果,同2,9.81带入了积分,这个9.81相当于阶跃荷载,而不是产生恒载。 4.ansys帮助中施加初始加速度的方法(篇幅限制请自己
3、看帮助)。 结果,同2、3,9.81还是带进时间积分。 5.这种是我受到别人的启发,通过结构受ramp荷载的特点施加的,可以近似的解决问题。 即1)求出结构的自振一阶频率w 2)令tr1/w 3) 定义ramp荷载为从0到tr加到9.81,然后在整个时间积分中保持不变 4)antype,trans中分几个荷载步将荷载从0加到9.81 5) 在随后的荷载步中acel,9.81+ac(i) 这种做法虽然也是将9.81+加到地震波中,但是因为满足TR的要求,所以这个动力效应被削弱到了静力效应,它作用在结构上就像静载一样。对于单自由度结构理论上跟静载是完全一样的,但是多自由度会子静力效应上下很小的范围
4、内波动,所以可以认为相当于静载的作用,这样我们就可以达到考虑恒载的目的了。 第5种是我至今为止考虑恒载的做法,我也很想知道还有没有更简单精确的方法,或者在前4种方法中就有只是我使用不正确,希望大家能一起来讨论,彻底解决这个问题。谢谢!地震反应怎么考虑重力SOLU ANTYPE, TRANS TRNOPT,FULL TIMINT,OFF !*先关闭时间积分效应 TIME,1E-8 !*设一个极短的积分时间 acel,9.8 NSUBST,2 !有时候子步数要增大 KBC,1 LSWR,1 !*把这个写入第一步 TIMINT,ON !*然后再时间积分效应开关,以后就正常写载荷步了 这种方法应该是对
5、的,ANSYS帮助文件中也有提到, 可是,有一个问题:由于是阶跃荷载,就会产生动力效应,整个结构的变形大于实际的情况吧?这样与实际结构在重力下受到的变形就不一样了! 我想,之所以用KBC,1的原因是产生阶跃荷载,第一个子步产生变形,然后后几个子步使其稳定,不产生初始速度吧 自己作了一个例子, 终于彻底搞明白啦, KBC,1是产生阶跃荷载,不过,关键就在于此时关掉了时间积分效应,TIMINT,OFF那么,此时就相当于是静力分析了,当然就不会产生动力效应了,整个结构的变形就是实际变形.另外KBC,1的作用是不产生初始速度. 总结下:非线性时程分析时,结构在地震波来之前,已经存在初始位移和初始内力,
6、但是没有初始速度和加速度.因此,一定要注意KBC,1,同时TIMINT,OFF ,设置2个以上的子步,很小的时间. 一楼的总结有很多不妥的地方, 你那个方法不知道正确不,而且太麻烦了. tmh_cn在第12楼总结的方法是对的,其他人说的方法都有问题. 另外,不用打开应力刚化 .fini/config,nres,20000!/config,nproc,2lstep=1500 !el*DIM,aei,ARRAY,lstep,1,1, , ,*CREATE,ansuitmp*VREAD,aei(1),el,txt,1,(e16.6) *END/INPUT,ansuitmp csys,0/solu a
7、ntype,transtrnopt,fullTIMINT,OFF !*先关闭时间积分效应 SSTIF,OnKBC,1TIME,1e-3!*设一个极短的积分时间 acel,8.7 NSUBST,2!有时候子步数要增大 solvetimint,onkbc,0 !TINTP, ,0.25,0.5,-1,0.5,-1,ki=0.05kj=0.05oi=2*3.14159*0.09oj=2*3.14159*0.16ma=2*(ki*oj-kj*oi)*oi*oj/(oj*oj-oi*oi)mb=2*(kj*oj-ki*oi)/(oj*oj-oi*oi)ALPHAD,ma,BETAD,mb, allsel
8、,all*do,tm,1,1500,1time,(tm)*2/100NSUBST,1, , ,1 AUTOTS,1acel,aei(tm)/314.7 !EI波,只输入X向加速度solve*enddofini*关于动力学分析模拟自重对结构的影响,这个问题,现在偶已经解决这个问题啦,几行命令流就可以了:/PREP7ACEL,0,9800,0, !*先把重力加速度在预处理设好,以后就不在设了FINISH/SOLUANTYPE, TRANSTRNOPT,FULLTIMINT,OFF !*先关闭时间积分效应TIME,1E-8 !*设一个极短的积分时间NSUBST,2KBC,1LSWR,1 !*把这个写
9、入第一步!*TIMINT,ON !*然后再时间积分效应开关,以后就正常写载荷步了.虽然,这只是个很简单的问题,但如果不注意,会使计算的动力响应值受重力影响而偏大,我当时就很郁闷,怎么也不能把重力的影响去掉,现在终于搞定了!现与大家分享偶的一点心得,同时,也感谢各位大侠的关注:-) 模态叠加法(时间可能取的太短了)求地震反应! 步骤1:进行模态分析/SOLU! 1:MODE ANALYSISAnType,ModalModOpt,Lanb,20! EXTRACT 20 MODESMxpand,20,1SOLVEFINISH! 时程分析命令流! 采用模态叠加法*set,st,0.01*set,end
10、point,100*dim,xforce,array,endpoint*vread,xforce(1),Seismic_x,txt(7F10.5) *VOPER,xforce(1),xforce(1),MULT,9.8, , ,/SOLU !* ANTYPE,4TRNOPT,MSUP,20,1 ! ! ! 施加位移约束NSEL,S,LOC,Z,0,0! 选取底层所有节点D,ALL, , , , , ,ALL, , , , ,! 约束所有自由度 ALLSEL,ALL!* *dim,shijian,array,endpoint*vfill,shijian(1),ramp,st,stNt_star=
11、1Nt_end=100Nt_incr=1*DO,Nt,Nt_star,Nt_end,Nt_incrTIME,shijian(Nt)ACEL,xforce(Nt),NSEL,ALL!LSWRITE,NtSOLVE*ENDDOFINISH!模态扩展/SOLU EXPASS,ONNUMEXP,all,0,1OUTRES,all,allSOLVEFINISH*谱分析我想,作谱分析之前应该先弄明白谱分析的工程意义。实际上,谱分析是一种线性化的动力分析思路,简单点说,就是在获得结构自振特性以后,用一条符合本地场地土特性和设防烈度(地震响应谱分析)的地震谱或者一条符合本地风场特性的风速谱,作为外部作用施加与
12、结构上,以求得结构在各个频率对应的谱值作用下的结构响应。他实际也是一种时程分析,只不过时间轴为频率值,所以也称为频域分析。由于反应普的获得时基于结构的线性化假定,所以谱分析只能对线性结构进行分析。窗体顶端先试贴,如有人需要给留言发送给你 Q为问,A为回复。-Q:模态分析得到的结果是不是某个方向上的各阶频率啊?我要得到各个方向的一阶频率能做到吗?A:模态分析得到的结果是你所选择的自由度内的振型。如果需要得到某一个方向内的振型,用RUDECED法,选择你所希望的主自由度,如UX。将所求的频率值设置为一即可。Q:不过大型复杂结构的振型一般都不是一个方向的,应该是一个方向为主,其它方向为次,如果把所要
13、求的方向设为主自由度,会不会跟真是实际结果有出入?Q:对于复杂的大型实体,其主自由度无法给出,此时就无法应用reduce法。可不可以改约束?还是就认为一次得到前3阶频率就是x,y,z方向的一阶频率啊?A:正是因为复杂结构的主自由度不好确定,所以我还是倾向于用SUBSPACE和BLOCK LANCZOS法。约束不要随便改,它应该描述结构真实的状态。不能说前3阶频率即为X、Y、Z方向的第一阶频率。你可以好好想想所用方程中K和M的意义。-Q:轴承是用来支撑要研究的对象,把轴承等价为弹簧,将其刚度加在对象的节点上。这样就要定义刚度的大小在加。是否还要定义单元类型,然后才能定义其刚度?A:我曾经用LIN
14、K8单元模拟过,根据K=EA/L确定刚度,我当时取E=210e9,L=0.1,然后A=KL/E。经过检验,是可行的。A:1、用link单元模拟其刚度 ,k=EA/L,通过假定E,A,L的值使之和k相等,其密度要0;2、用combin14模拟其刚度,阻尼0-Q:ANSYS处理动力问题(如土层地震响应、或基础振动反应),可否从边界施加加速度荷载?若可以,如何?瞬态动力反应分析,时间子步为>200?A:如果你所希望求的最高频率的周期为f,则ANSYS取时间步长为1/20f为默认值。Q:板单元的后处理的显示在单元坐标还是在总体坐标? 比如位移,应力?A:应力位移在总体坐标,弯矩不一定。A:应力、
15、位移是显示在结果坐标系的,顺便说明一下,节点信息显示在显示坐标系。不过结果坐标系默认为全局坐标系,而显示坐标系也是默认为全局坐标系。你可以这样修改结果坐标系:Main Menu:General Postprocessor>Options for Output.你可以这样修改显示坐标系:Utility Menu:Workplane>Change Display CS toA:你可以用ETABLE命令,先存储对应于各单元的位移,等等,再用ANSYS的柱状图,或是别的画图软件PLOT出图形,你认为如何-Q:我现在需分析一个板梁结构,板已用SHELL63单元划分好;梁我是用板上的一条线划分
16、单元并添加截面而生成的。但现在运算时,发现板和梁是分开的,它们之间互不影响。请教各位高手,怎样将板和梁合并为一个整体?A:Preprocessor>Numbering Ctrls>Merge Items里element and node 合并-Q: 用SHELL63单元划分的板结构,想加垂直于板面的匀布载荷?A: 找到如下位置:ANSYS HELP->ANSYS ELEMENTS REFERENCE->ELEMENT LIBRARY->SHELL63 ELASTIC SHELL。在INPUT SUMMARY 中,有SURFACE LOADS PRESSURES。其
17、中,face 1 (I-J-K-L)(bottom,in +Z direction)的意思为:当Load Key=1时,pressure加在由节点IJKL确定的面上,在单元坐标中以+Z方向为正,也可以说垂直指向面IJKL时为正。至于均布,则将几个值都填成一样的就可以了,或者只填主要参数如value at I。自己多看看帮助文件,做一个例子验证一下。-Q: ANSYS可以自己定义输出格式吗?A: 可以,先打开一个文件*cfopen,再用*vwrite,label通过打开一个文件,读出数据,或以追加的方式写入数据,并可控制输入和输出的格式*cfopen,*vread,(f12.6)*vwrite,
18、(f12.6)*cfclos,-Q:作模态分析时,就是集中质量单元和刚度加法?A:在选用求解方法时,例如SUBSPACE和BLOCK LANCZOS,会有一个选项:LUMPM,默认为选用一致质量矩阵,你可以选为集中质量矩阵。A:用mass21,通过mesh keypoint来把点划分成mass21单元即可-Q:我在原有的静态分析的基础上,想继续作一下结构的模态分析。应该采取那些步骤啊?我用solution>new analysis-modal,then current LS,出现如下的提示:1.the eigenvalue extraction method must be specif
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