瞬態(tài)動力學分析02參考模板

1、3.4.2.3零初始位移和非零初始速度 非零速度是通過對結構中需指定速度的部分加上小時間間隔上的小位移來實現(xiàn)的。比如如果 =0.25，可以通過在時間間隔0.004內加上0.001的位移來實現(xiàn)，命令流如下：.TIMINT,OFF!TimeintegrationeffectsoffD,ALL,UY,.001!SmallUYdispl.(assumingY-directionvelocity)TIME,.004!Initialvelocity=0.001/0.004=0.25LSWRITE!Writeloaddatatoloadstepfile(Jobname.S01)DDEL,ALL,UY!Rem

2、oveimposeddisplacementsTIMINT,ON!Timeintegrationeffectson.3.4.2.4非零初始位移和非零初始速度 和上面的情形相似，不過施加的位移是真實數(shù)值而非“小”數(shù)值。比如，若 =1.0且 =2.5，則應當在時間間隔0.4內施加一個值為1.0的位移：.TIMINT,OFF!TimeintegrationeffectsoffD,ALL,UY,1.0!Initialdisplacement=1.0TIME,.4!Initialvelocity=1.0/0.4=2.5LSWRITE!Writeloaddatatoloadstepfile(Jobname

3、.S01)DDELE,ALL,UY!RemoveimposeddisplacementsTIMINT,ON!Timeintegrationeffectson1 / 8.3.4.2.5非零初始位移和零初始速度 需要用兩個子步NSUBST,2來實現(xiàn)，所加位移在兩個子步間是階躍變化的KBC,1。如果位移不是階躍變化的（或只用一個子步），所加位移將隨時間變化，從而產生非零初速度。下面的例子演示了如何施加初始條件 =1.0， =0.0：.TIMINT,OFF!TimeintegrationeffectsoffforstaticsolutionD,ALL,UY,1.0!Initialdisplacemen

4、t=1.0TIME,.001!SmalltimeintervalNSUBST,2!TwosubstepsKBC,1!SteppedloadsLSWRITE!Writeloaddatatoloadstepfile(Jobname.S01)!transientsolutionTIMINT,ON!Time-integrationeffectsonfortransientsolutionTIME,.!RealistictimeintervalDDELE,ALL,UY!RemovedisplacementconstraintsKBC,0!Rampedloads(ifappropriate)!Contin

5、uewithnormaltransientsolutionprocedures.3.4.2.6非零初始加速度 可以近似地通過在小的時間間隔內指定要加的加速度ACEL實現(xiàn)。例如，施加初始加速度為9.81的命令如下：.ACEL,9.81!InitialY-directionaccelerationTIME,.001!SmalltimeintervalNSUBST,2!TwosubstepsKBC,1!SteppedloadsLSWRITE!Writeloaddatatoloadstepfile(Jobname.S01)!transientsolutionTIME,.!Realistictimein

6、tervalDDELE,.!Removedisplacementconstraints(ifappropriate)KBC,0!Rampedloads(ifappropriate)!Continuewithnormaltransientsolutionprocedures.參見中關于命令ACEL、TIME、NSUBST、KBC、LSWRITE、DDELE和KBC的論述。3.4.3設置求解控制 設置求解控制涉及定義分析類型、分析選項以及載荷步設置。執(zhí)行完全法瞬態(tài)動力學分析，可以使用最新型的求解界面（稱為求解控制對話框）進行這些選項的設置。求解控制對話框提供大多數(shù)結構完全法瞬態(tài)動力分析所需要的缺省

7、設置，即用戶只需要設置少量的必要選項。完全法瞬態(tài)動力分析建議采用求解控制對話框，本章將詳細進行介紹。如果完全瞬態(tài)動力分析需要初始條件，必須在分析的第一個載荷步進行，然后反復利用求解控制對話框為后續(xù)荷步設置載載荷步選項（即重復求解的3-6步）。如果不喜歡使用求解控制對話框（MainMenuSolution-AnalysisType-SolnControl），仍然可以沿用標準ANSYS求解命令及其對應的菜單路徑（MainMenuSolutionUnabridgedMenuoption）。求解控制對話框一般形式參見ANSYS基本分析指南的針對確定的結構分析類型選用特定的求解控制。3.4.3.1使用求

8、解控制對話框 選擇菜單路徑MainMenuSolution-AnalysisType-SolnControl，就彈出求解控制對話框。下面將詳細講述求解控制對話框各頁片夾中的選項。想要知道設置各選項的細節(jié)，選擇感興趣的頁片夾，然后單擊Help按鈕。本章還會講述相關非線性結構分析的一些細節(jié)問題。3.4.3.2使用頁片夾 求解控制對話框包含5各頁片夾，各頁片夾中分組設置控制選項，并將大多數(shù)基本控制選項設置在第一個頁片夾中,其他頁片夾提供更高級的控制選項。通過各頁片夾，輕松達到控制求解過程。打開求解控制對話框，基本頁片夾總是處于激活狀態(tài)，只包含ANSYS分析所需要設置的最少選項。如果基本頁片夾已經滿足

9、控制要求，其他高級選項只有缺省狀態(tài)不符合求解控制才需要進一步進行調整。一旦單擊任何頁片夾中的OK按鈕，所有求解控制對話框中選項設置都定義到ANSYS數(shù)據庫中，同時關閉求解控制對話框?？梢允怯没卷撈瑠A設置下表中的選項。打開求解控制對話框，選擇Basic頁片夾，進行設置?；卷撈瑠A選項 選項 更多信息參見： 指定分析類型 ANTYPE , NLGEOM ANSYS基本分析指南中的定義分析類型和分析設置ANSYS結構分析指南中的非線性結構分析ANSYS基本分析指南中的重啟動分析控制時間設置，包括：載荷步終點時間 TIME ，自動時間步長 AUTOTS 以及載荷步內的子步數(shù) NSUBST 或 DEL

10、TIM ANSYS基本分析指南中的跟蹤中的時間作用ANSYS基本分析指南中的一般選項指定寫入數(shù)據庫的求解（結果）數(shù)據 OUTRES ANSYS基本分析指南中的輸出控制在瞬態(tài)動力學中，這些選項的 特殊考慮 有：1)當設置 ANTYPE 和 NLGEOM 時，如果執(zhí)行一個新分析希望忽略大位移效應，如大變形、大轉角和大應變，就選擇小位移瞬態(tài)。如果希望考慮大變形（如彎曲的長細桿件）或大應變（如金屬成型），就選擇大位移瞬態(tài)。如果希望重啟動一個失敗的非線性分析，或者前面完成一個靜態(tài)預應力分析或完全法瞬態(tài)動力分析，而后希望繼續(xù)下面的時間歷程計算，就可以選擇重啟動當前分析。2)當設置 AUTOTS 時，記住該

11、載荷步選項（瞬態(tài)動力學分析中也稱為時間步長優(yōu)化）基于結構的響應增大或減小積分時間步長。對于多數(shù)問題，建議打開自動時間步長與積分時間步長的上下限。通過 DELTIM 和 NSUBST 指定積分步長上下限，有助于限制時間步長的波動范圍；更多信息參見 AutomaticTimeStepping 。缺省值為不打開自動時間步長。3) NSUBST 和 DELTIM 是載荷步選項，用于指定瞬態(tài)分析積分時間步長。積分時間步長是運動方程時間積分中的時間增量。時間積分增量可以直接或間接指定（即通過子步數(shù)目）。時間步長的大小決定求解的精度：它的值越小，精度就越高。使用時應當考慮多種因素，以便計算出一個好的積分時間

12、步長，詳情參見積分時間步長章節(jié)。4)當設置 OUTRES 時，記住下面注意事項：在完全法瞬態(tài)動力分析，缺省時只有最后子步（時間點）寫入結果文件（ Jobname.RST ）為了將所有子步寫入，需要設置所有子步的寫入頻率。同時，缺省時只有1000個結果序列能夠寫入結果文件。如果超過這個數(shù)目（基于用戶的 OUTRES 定義），程序將認為出錯終止。使用命令 /CONFIG ,NRES 可以增大限制數(shù)（參見ANSYS基本分析指南中的內存和配置章節(jié)）。3.4.3.3使用瞬態(tài)頁片夾 利用瞬態(tài)頁片夾設置其中的 瞬態(tài)動力選項。 有關設置這些選項的具體信息，打開求解控制對話框，選擇瞬態(tài)頁片夾，然后單擊Help按

13、鈕。瞬態(tài)頁片夾選項 選項 更多信息參見： 指定是否考慮時間積分效應 TIMINT ANSYS結構分析指南中“執(zhí)行非線性瞬態(tài)分析”指定采用漸變加載還是突變加載方式 KBC ANSYS基本分析指南中“突變漸變載荷”ANSYS基本分析指南中“突變或漸變載荷”指定質量和剛度阻尼 ALPHAD , BETAD ANSYS結構分析指南中“阻尼”定義積分參數(shù) TINTP ANSYS,Inc.TheoryReference在完全法瞬態(tài)動力學中，這些選項的 特殊考慮 有：1) TIMINT 是動力載荷步選項，用于指定是否打開時間積分效應 TIMINT 。對于需要考慮慣性和阻尼效益的分析，必須打開時間積分效應（否

14、則當作靜力進行求解），所以缺省值為打開時間積分效應。進行完靜力分析之后接著進行瞬態(tài)分析時，該選項十分有用；也就是說，前面的載荷步必須關閉時間積分效應。2) ALPHAD (alpha或mass，damping)和 BETAD (beta或stiffness，damping)是動力載荷步選項，用于指定阻尼。大多數(shù)結構中都存在某種形式的阻尼，必須在分析中考慮進來。3) TINTP 是動力載荷步選項，用于指定瞬態(tài)積分參數(shù)。瞬態(tài)積分參數(shù)控制Newmark時間積分技術，缺省值為采用恒定的平均值加速度積分算法。3.4.3.4使用求解選項頁片夾 求解選項頁片夾選項用于完全法瞬態(tài)分析的具體設置完全與結構分析指

15、南靜力分析中一致。詳情參見結構分析中使用求解選項頁片夾。3.4.3.5使用非線性頁片夾 非線性頁片夾選項用于完全法瞬態(tài)分析的具體設置完全與結構分析指南靜力分析中一致。詳情參見結構分析中使用非線性頁片夾。3.4.3.6使用高級非線性頁片夾 除弧長法選項外，其他高級非線性頁片夾選項均可以用于完全法瞬態(tài)分析，設置方法與靜力分析完全一致。詳情參見結構分析中高級非線性頁片夾。3.4.4設置其他求解選項 還有一些選項并不出現(xiàn)在求解控制對話框中，因為他們很少被使用，而且缺省值很少需要進行調整。ANSYS提供有相應的菜單路徑用于設置它們。這里提到的許多選項是非線性選項，詳情參見非線性結構分析。3.4.4.1應力剛化效應 利用 SSTIF 命令可以讓包括18X家族單元在內的一些單元包含應力剛化效應。要確定單元是否具有應力剛化效應算法，請參閱 ANSYS單元參考手冊 中單元說明。缺省時，如果 NLGEOM （幾何大變形）設置為ON則應力剛化效應為打開。