动力分析补充优秀课件.ppt
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1、动力分析补充动力分析补充第1页,本讲稿共38页November 30,1998W-2Dynamics-Release 5.5(001174)目目目目 录录录录介绍性实例介绍性实例Tacoma吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏W-3模态分析实例模态分析实例带孔平板带孔平板W-11模态分析实例模态分析实例受预应力的圆盘受预应力的圆盘W-19模态分析实例模态分析实例圆锥斜角齿轮圆锥斜角齿轮W-23谐分析谐分析两端固支的梁两端固支的梁W-27瞬态分析瞬态分析物块在弹性梁上的反弹物块在弹性梁上的反弹W-31响应谱分析响应谱分析工作台工作台W-36第2页,本讲稿共38页介绍性实例介绍性实例介绍性实例介绍性实例Tac
2、oma吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏第3页,本讲稿共38页November 30,1998W-4Dynamics-Release 5.5(001174)介绍性实例介绍性实例介绍性实例介绍性实例 TacomaTacoma吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏目的:目的:了解典型动力学分析的基本步骤;了解典型动力学分析的基本步骤;Tacoma Narrows 吊桥,又称为吊桥,又称为Calloping Gertie,因其在因其在1940年令人惊奇的倒塌而著名,年令人惊奇的倒塌而著名,在这个实例中,将桥的模型在这个实例中,将桥的模型进行分析,并计算它的固有频率和振型。进行分析,并计算它的固有频率
3、和振型。然后将通过谐分析然后将通过谐分析来摸拟导致桥倒塌的暴风以及漩涡脱落情况。来摸拟导致桥倒塌的暴风以及漩涡脱落情况。第4页,本讲稿共38页November 30,1998W-5Dynamics-Release 5.5(001174)介绍性实例介绍性实例介绍性实例介绍性实例 TacomaTacoma吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏(接上页)接上页)接上页)接上页)分析步骤指导:分析步骤指导:1.进入指导教师指定的进入指导教师指定的ANSYS工作目录工作目录2.从从gallop.inp文件读入数据开始:文件读入数据开始:Utility Menu File Read Input
4、from 这将会建立一个桥的模型这将会建立一个桥的模型下一步是进行模态分析下一步是进行模态分析第5页,本讲稿共38页November 30,1998W-6Dynamics-Release 5.5(001174)介绍性实例介绍性实例介绍性实例介绍性实例 TacomaTacoma吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏(接上页)接上页)接上页)接上页)3.进入求解器将分析类型改为模态分析进入求解器将分析类型改为模态分析Solution New Analysis 选择模态选择模态4.设下列分析选项:设下列分析选项:Solution Analysis Options.选择选择 Block La
5、nczos 法法提取提取10阶模态阶模态扩展扩展10阶模态阶模态包括预应力效应选项包括预应力效应选项-选选OK下一个对话框接受缺省值下一个对话框接受缺省值5.求解求解 Solution -Solve-Current LS6.图示前几阶振型图示前几阶振型General Postproc Next SetGeneral Postproc Plot Results Deformed Shape第6页,本讲稿共38页November 30,1998W-7Dynamics-Release 5.5(001174)介绍性实例介绍性实例介绍性实例介绍性实例 TacomaTacoma吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥
6、抖振破坏吊桥抖振破坏(接上页)接上页)接上页)接上页)7.进入求解器并选择谐分析进入求解器并选择谐分析 Solution New Analysis8.设置下列分析选项设置下列分析选项 :Solution Analysis Options.振型叠加求解方法振型叠加求解方法其余各项取缺省值(包扩后面的话框)其余各项取缺省值(包扩后面的话框)9.设置频率和子步选项设置频率和子步选项:Solution Time/Frequenc Freq and Substeps.谐振动频率范围谐振动频率范围=0 to 0.4字步数字步数=40阶梯式边界条件阶梯式边界条件10.设置常常尼比设置常常尼比=0.01 So
7、lution Time/Frequenc Damping11.为模态叠加施加载荷矢量,比例因子设定为为模态叠加施加载荷矢量,比例因子设定为100(关闭警告窗口(关闭警告窗口 Solution Apply Load Vector For Mode Super12.求解求解第7页,本讲稿共38页November 30,1998W-8Dynamics-Release 5.5(001174)介绍性实例介绍性实例介绍性实例介绍性实例 TacomaTacoma吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏(接上页)接上页)接上页)接上页)13.进入进入POST26(时间历程后处理器),并选定结果文件(时
8、间历程后处理器),并选定结果文件TimeHist Postpro Settings File允许变量数目允许变量数目=10含有数据的文件含有数据的文件=gallop.rfrq14.建立一个标量参数来表示中心节点建立一个标量参数来表示中心节点:ncen=node(0,0,0).15.定义一个含有中心节点定义一个含有中心节点UZ位移的变量:位移的变量:a.TimeHist Postpro Define Variables Add Nodal DOF Result OKb.选择任意一个节点,并在选择对话框中按选择任意一个节点,并在选择对话框中按OK(注意:在下一个对话框中要将这个节点号变为注意:在下
9、一个对话框中要将这个节点号变为 ncen!)c.参考变量号参考变量号=2d.节点号节点号=ncene.标签名标签名(用户定义的标签用户定义的标签)=umidf.选择自由度解,在选择自由度解,在UZ方向的平移方向的平移第8页,本讲稿共38页November 30,1998W-9Dynamics-Release 5.5(001174)介绍性实例介绍性实例介绍性实例介绍性实例 TacomaTacoma吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏(接上页)接上页)接上页)接上页)16.绘制绘制2号变量的曲线图号变量的曲线图 TimeHist Postpro Graph Variables 在顶部空
10、格在顶部空格内填入内填入2 17.退出退出ANSYS,或者如果时间允许的话,接着进行第,或者如果时间允许的话,接着进行第18步步第9页,本讲稿共38页November 30,1998W-10Dynamics-Release 5.5(001174)介绍性实例介绍性实例介绍性实例介绍性实例 TacomaTacoma吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏吊桥抖振破坏(接上页)接上页)接上页)接上页)任选任选:继续下列各步骤,以查看再继续下列各步骤,以查看再0.07HZ频率时的变形和应力频率时的变形和应力18.(仍在仍在 POST26中中)从文件从文件 gallop_more.Inp 读输入数据读输入数
11、据19.进入进入 POST1,读入第一载荷步的第读入第一载荷步的第7子步的结果,并画出变形图及应力子步的结果,并画出变形图及应力等值线图。对虚部重复以上操作等值线图。对虚部重复以上操作20.退出退出ANSYS.实部实部虚部虚部第10页,本讲稿共38页模态分析实例模态分析实例模态分析实例模态分析实例带带 孔孔 平平 板板第11页,本讲稿共38页November 30,1998W-12Dynamics-Release 5.5(001174)模态分析实例模态分析实例模态分析实例模态分析实例带孔平板带孔平板带孔平板带孔平板描述描述:确定图示带孔平板确定图示带孔平板:前前10阶固有频率。阶固有频率。假设
12、平板在圆孔处有径向约束。平板由铝假设平板在圆孔处有径向约束。平板由铝制成,材料性质如下:制成,材料性质如下:-杨氏模量杨氏模量=10 x 106 psi -密度密度=2.4 x 10-4 lb-sec2/in4 -泊松比泊松比=0.27第12页,本讲稿共38页November 30,1998W-13Dynamics-Release 5.5(001174)模态分析实例模态分析实例模态分析实例模态分析实例带孔平板带孔平板带孔平板带孔平板(接上页接上页接上页接上页)分析步骤指导:分析步骤指导:1.清空数据库,读入清空数据库,读入plate.inp文件文件,以生成一个几何模型及网格以生成一个几何模型及
13、网格Utility Menu:File Clear&Start New 按 OK,然后选择 YesUtility Menu:File Read Input from 选择 plate.inp2.定义材料性质定义材料性质Preprocessor Material Props Isotropic对材料号1按OK键,并输入:杨氏模量=10e6密度=2.4e-4泊松比(次要的)=.273.选择模态分析选择模态分析Solution New Analysis 选择模态,按OK第13页,本讲稿共38页November 30,1998W-14Dynamics-Release 5.5(001174)模态分析实例
14、模态分析实例模态分析实例模态分析实例带孔平板带孔平板带孔平板带孔平板(接上页接上页接上页接上页)4.设置分析选项设置分析选项Solution Analysis Options选择 Block Lanczos 方法提取10阶模态扩展10阶模态 计算单元结果选项 按OK对下一个对话框接受缺省值5.在孔上加径向约束在孔上加径向约束Utility Menu:Plot LinesSolution -Loads-Apply -Symmetry BC-On Lines+选择孔的周边线并按 OK6.开始求解开始求解Solution -Solve-Current LS在/stat窗口中检查求解信息,然后按 OK
15、键第14页,本讲稿共38页November 30,1998W-15Dynamics-Release 5.5(001174)模态分析实例模态分析实例模态分析实例模态分析实例带孔平板带孔平板带孔平板带孔平板(接上页接上页接上页接上页)7.查看结果,从对频率列表开始查看结果,从对频率列表开始General Postproc Results Summary8.绘制第一阶振型绘制第一阶振型General Postproc -Read Results-First SetGeneral Postproc Plot Results Deformed Shape选择选择“变形和不变形边框变形和不变形边框”,按,
16、按 OK 键键9.显示第二阶振型并绘制成动画显示第二阶振型并绘制成动画General Postproc -Read Results-Next SetUtility Menu:Plot ReplotUtility Menu:PlotCtrls Animate Mode Shape帧数帧数=10时间间隔时间间隔=0.0510.对后继的各模态重复上述步骤对后继的各模态重复上述步骤第15页,本讲稿共38页模态分析实例模态分析实例模态分析实例模态分析实例机机 翼翼 模模 型型第16页,本讲稿共38页November 30,1998W-17Dynamics-Release 5.5(001174)模态分析实
17、例模态分析实例模态分析实例模态分析实例机机机机 翼翼翼翼 模模模模 型型型型描述描述:确定所示机翼模型的前确定所示机翼模型的前5阶固有频率阶固有频率:杨氏模量杨氏模量=38000 psi密度密度=1.033 x 10-3 slugs/in3=1.033E-3/12 lb-sec2/in4第17页,本讲稿共38页November 30,1998W-18Dynamics-Release 5.5(001174)模态分析实例模态分析实例模态分析实例模态分析实例机机机机 翼翼翼翼 模模模模 型型型型(接上页接上页接上页接上页)分析步骤指南:分析步骤指南:1.清空数据库读入文件清空数据库读入文件wing.
18、inp,以建立机以建立机翼几何模型及网格翼几何模型及网格2.定义材料性质。注意使用英制定义材料性质。注意使用英制in-lb-sec单位单位3.施加边界条件施加边界条件 提示提示:选择在面上施加位选择在面上施加位移,选定移,选定z=0的区域,固定其全部自由的区域,固定其全部自由度度.4.采用采用 Block Lanczos 法提取并扩展前法提取并扩展前阶阶5阶固有率频阶固有率频.5.查看所有这些阶的振型查看所有这些阶的振型第18页,本讲稿共38页模态分析实例模态分析实例模态分析实例模态分析实例受预应力的圆盘受预应力的圆盘第19页,本讲稿共38页November 30,1998W-20Dynami
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