ANSY動(dòng)力學(xué)清楚明了

目錄第一章:動(dòng)力學(xué)緒論

M1-4

第一節(jié)動(dòng)力學(xué)分析概述 M1-6

第二節(jié)

動(dòng)力學(xué)分析類型 M1-9

第三節(jié)

基本概念和術(shù)語 M1-14

第四節(jié)

動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例 M1-33第二章:模態(tài)分析 M2-1

第一節(jié)

模態(tài)分析概述 M2-3

第二節(jié)

模態(tài)分析術(shù)語和概念 M2-5

第三節(jié)

模態(tài)分析步驟 M2-14

第四節(jié)

模態(tài)分析實(shí)例 M2-33

第五節(jié)

有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析 M2-34

第六節(jié)

模態(tài)的循環(huán)對(duì)稱性問題 M2-42第三章:諧分析 M3-1

第一節(jié)

諧分析概述 M3-3

第二節(jié)術(shù)語和概念

M3-6

第三節(jié)諧分析步驟

M3-12

第四節(jié)諧分析實(shí)例

M3-331目錄（接上頁）第四章:瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析

M4-1

第一節(jié)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析概述

M4-3

第二節(jié)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析術(shù)語和概念

M4-5

第三節(jié)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步驟

M4-15

第四節(jié)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例

M4-49第五章:譜分析

M5-1

第一節(jié)譜分析概述 M5-3

第二節(jié)響應(yīng)譜分析

M5-5

第三節(jié)隨即震動(dòng)分析

M5-28

第六章:模態(tài)疊加

M6-1

第一節(jié)什么是模態(tài)疊加? M6-3

第二節(jié)模態(tài)疊加步驟

M6-5

第三節(jié)模態(tài)疊加實(shí)例

M6-232第一章動(dòng)力學(xué)緒論3第一章:動(dòng)力學(xué)緒論第一節(jié):動(dòng)力學(xué)分析的定義和目的第二節(jié):動(dòng)力學(xué)分析的不同類型第三節(jié):基本概念和術(shù)語第四節(jié):動(dòng)力學(xué)分析的一個(gè)實(shí)例4動(dòng)力學(xué)

第一節(jié):定義和目的什么是動(dòng)力學(xué)分析?動(dòng)力學(xué)分析是用來確定慣性（質(zhì)量效應(yīng)）和阻尼起著重要作用時(shí)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件動(dòng)力學(xué)特性的技術(shù)?！皠?dòng)力學(xué)特性”可能指的是下面的一種或幾種類型:振動(dòng)特性-（結(jié)構(gòu)振動(dòng)方式和振動(dòng)頻率）隨時(shí)間變化載荷的效應(yīng)（例如：對(duì)結(jié)構(gòu)位移和應(yīng)力的效應(yīng)）周期（振動(dòng)）或隨機(jī)載荷的效應(yīng)5動(dòng)力學(xué)

定義和目的（接上頁）靜力分析也許能確保一個(gè)結(jié)構(gòu)可以承受穩(wěn)定載荷的條件，但這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，尤其在載荷隨時(shí)間變化時(shí)更是如此。著名的美國(guó)塔科馬海峽吊橋（GallopingGertie）在1940年11月7日，也就是在它剛建成4個(gè)月后，受到風(fēng)速為42英里/小時(shí)的平穩(wěn)載荷時(shí)發(fā)生了倒塌。6動(dòng)力學(xué)

定義和目的（接上頁）動(dòng)力學(xué)分析通常分析下列物理現(xiàn)象:振動(dòng)-如由于旋轉(zhuǎn)機(jī)械引起的振動(dòng)沖擊-如汽車碰撞，錘擊交變作用力-如各種曲軸以及其它回轉(zhuǎn)機(jī)械等地震載荷-如地震，沖擊波等隨機(jī)振動(dòng)-如火箭發(fā)射，道路運(yùn)輸?shù)壬鲜雒恳环N情況都由一個(gè)特定的動(dòng)力學(xué)分析類型來處理7動(dòng)力學(xué)

第二節(jié):動(dòng)力學(xué)分析類型請(qǐng)看下面的一些例子:在工作中，汽車尾氣排氣管裝配體的固有頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的固有頻率相同時(shí)，就可能會(huì)被震散。那么，怎樣才能避免這種結(jié)果呢?受應(yīng)力（或離心力）作用的渦輪葉片會(huì)表現(xiàn)出不同的動(dòng)力學(xué)特性，如何解釋這種現(xiàn)象呢?答案：進(jìn)行模態(tài)分析來確定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性8動(dòng)力學(xué)

動(dòng)力學(xué)分析類型（接上頁）汽車防撞擋板應(yīng)能承受得住低速?zèng)_擊一個(gè)網(wǎng)球排框架應(yīng)該設(shè)計(jì)得能承受網(wǎng)球的沖擊，但會(huì)稍稍發(fā)生彎曲

解決辦法：進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析來計(jì)算結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間變化載荷的響應(yīng)9動(dòng)力學(xué)

動(dòng)力學(xué)分析類型（接上頁）回轉(zhuǎn)機(jī)器對(duì)軸承和支撐結(jié)構(gòu)施加穩(wěn)態(tài)的、交變的作用力，這些作用力隨著旋轉(zhuǎn)速度的不同會(huì)引起不同的偏轉(zhuǎn)和應(yīng)力

解決辦法：進(jìn)行諧分析來確定結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)態(tài)簡(jiǎn)諧載荷的響應(yīng)10位于地震多發(fā)區(qū)的房屋框架和橋梁應(yīng)該設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)能夠承受地震載荷要求.解決辦法：進(jìn)行譜分析來確定結(jié)構(gòu)對(duì)地震載荷的影響Courtesy:USGeologicalSurvey動(dòng)力學(xué)

動(dòng)力學(xué)分析類型（接上頁）11太空船和飛機(jī)的部件必須能夠承受持續(xù)一段時(shí)間的變頻率隨機(jī)載荷。

解決辦法：進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析來確定結(jié)構(gòu)對(duì)隨機(jī)震動(dòng)的影響Courtesy:NASA動(dòng)力學(xué)

動(dòng)力學(xué)分析類型（接上頁）12動(dòng)力學(xué)

第三節(jié):基本概念和術(shù)語討論的問題:通用運(yùn)動(dòng)方程求解方法建模要考慮的因素質(zhì)量矩陣阻尼13動(dòng)力學(xué)-基本概念和術(shù)語

運(yùn)動(dòng)方程通用運(yùn)動(dòng)方程如下：不同分析類型是對(duì)這個(gè)方程的不同形式進(jìn)行求解模態(tài)分析：設(shè)定F（t）為零，而矩陣[C]通常被忽略；諧響應(yīng)分析：假設(shè)F（t）和u（t）都為諧函數(shù)，例如Xsin（wt），其中，X是振幅，w

是單位為弧度/秒的頻率；瞬間動(dòng)態(tài)分析：方程保持上述的形式。14動(dòng)力學(xué)-基本概念和術(shù)語

運(yùn)動(dòng)方程(接上頁)其中:[M] =結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣[C] =結(jié)構(gòu)阻尼矩陣[K] =結(jié)構(gòu)剛度矩陣{F} =隨時(shí)間變化的載荷函數(shù){u} =節(jié)點(diǎn)位移矢量{?} =節(jié)點(diǎn)速度矢量{ü} =節(jié)點(diǎn)加速度矢量15動(dòng)力學(xué)-基本概念和術(shù)語

求解方法如何求解通用運(yùn)動(dòng)方程?兩種主要方法：模態(tài)疊加法直接積分法模態(tài)疊加法按自然頻率和模態(tài)將完全耦合的通用運(yùn)動(dòng)方程轉(zhuǎn)化為一組獨(dú)立的非耦合方程可以用來處理瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析和諧響應(yīng)分析詳見第六章16動(dòng)力學(xué)-基本概念和術(shù)語

求解方法（接上頁）直接積分法直接求解運(yùn)動(dòng)方程在諧響應(yīng)分析中，因?yàn)檩d荷和響應(yīng)都假定為諧函數(shù)，所以運(yùn)動(dòng)方程是以干擾力頻率的函數(shù)而不是時(shí)間的函數(shù)的形式寫出并求解的對(duì)于瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)，運(yùn)動(dòng)方程保持為時(shí)間的函數(shù)，并且可以通過顯式或隱式的方法求解17動(dòng)力籠學(xué)縱-簽基本碑概念工和術(shù)鍛語求解方吩法（萍接上頁伐）顯式求司解方法也稱為建閉式求啦解法或死預(yù)測(cè)求挪解法積分時(shí)唉間步Dt必須斯很小肯，但畏求解下速度膏很快近（沒頃有收勺斂問托題）可用于構(gòu)波的傳遇播，沖霉擊載荷幫和高度叔非線性吵問題ANS弊YS-安LS/當(dāng)DYN細(xì)A就是使捉用這種蹄方法，得此處不將作介紹隱式求韻解法也可成荷為開式佛求解法步或修正芳求解法積分時(shí)敞間步Dt可以澡較大碑，但卵方程望求解多時(shí)間真較長(zhǎng)害（因豬為有寫收斂居問題倡）除了Dt必須很住小的問績(jī)題以外洗，對(duì)大幫多數(shù)問言題都是遲有效的AN品SY盒S使用Ne銀wm簡(jiǎn)ar華k時(shí)間黨積分億方法18動(dòng)力綱學(xué)京-尚基本薄概念曉和術(shù)驅(qū)語求解方疤法（桑接上頁為）顯式方共法當(dāng)前芝時(shí)間忽點(diǎn)的罰位移{u}t由包含杠時(shí)間點(diǎn)t-1的方程歉推導(dǎo)出需來有條距件穩(wěn)儀定:如果Dt超過初結(jié)構(gòu)懷最小遷周期辜的確裂定百敏分?jǐn)?shù)乘,計(jì)醋算位慘移和喪速度裝將無老限增秧加隱式廊方法當(dāng)前秧時(shí)間養(yǎng)點(diǎn)的扒位移{u怕}t由包源含時(shí)央間點(diǎn)t的方程瓜推導(dǎo)出罩來無條濃件穩(wěn)極定:Dt的大銅小僅似僅受狂精度降條件寶控制歇,煩無穩(wěn)碌定性誕。19動(dòng)力學(xué)就-些基本概祥念和術(shù)千語建模誰要考唇慮的咽問題幾何日形狀遼和網(wǎng)稼格劃回分材料性盈質(zhì)各種非喘線性幾何形姥狀和網(wǎng)譯格劃分井:一般放同于狐靜態(tài)蛛分析璃要考霧慮的凳問題要包迅括能晴充分待描繪隊(duì)模型銹幾何盼形狀坦所必固須的芳詳細(xì)普資料在關(guān)語心應(yīng)仆力結(jié)副果的慎區(qū)域喜應(yīng)進(jìn)約行詳頓細(xì)的君網(wǎng)格緣瑞劃分書，在顯僅關(guān)援心位魂移結(jié)恨果的嗽時(shí)候該，粗瞇糙的文網(wǎng)格危劃分則可能沾就足霸夠了20動(dòng)力貴學(xué)損-誰基本愛概念濱和術(shù)刊語建模估要考快慮的芽問題炮（接柔上頁歡）材料惑性質(zhì)旨:需要定戚義楊氏影模量和升密度請(qǐng)記每住要晝使用艇一致址的單麥位當(dāng)使撒用英互制單惠位時(shí)蹈，對(duì)奪于密豆度，修要定曉義質(zhì)相量密竟度而塵不是景重力炭密度餃：質(zhì)量密絞度=重力密溪度（lb/斬in3）活/資g淚（i壩n/要se挖c2）鋼的密利度=文02閃83/物386歐=患73x邀10轎-4扶l縱b-災(zāi)se糞c2/i沖n421動(dòng)力竊學(xué)夢(mèng)-踢基本革概念才和術(shù)做語建模賀要考應(yīng)慮的學(xué)問題汁（接頑上頁令）非線兔性膽（大躁變形怠，接寶觸，貓塑性格等等司）：僅在塑完全丈瞬態(tài)頌動(dòng)力捎學(xué)分潔析中英允許心使用名。在所有撈其它動(dòng)土力學(xué)類炮型中（獨(dú)如模態(tài)臨分析、鈔諧波分柜析、譜崖分析以貴及簡(jiǎn)化亮的模態(tài)彩疊加瞬踏態(tài)分析恢等）猴，非線莫性問題裙均被忽加略，也極就是說長(zhǎng)最初的播非線性慶狀態(tài)將箱在整個(gè)臘非線性來求解過芒程中一鈴直保持價(jià)不變。2212BE則AM辰3動(dòng)力賭學(xué)僵-豎基本雨概念稍和術(shù)加語質(zhì)量饑矩陣對(duì)于動(dòng)論力學(xué)分農(nóng)析需要繡質(zhì)量矩慕陣[M]，并且戒這個(gè)凈質(zhì)量詞矩陣隊(duì)是按襖每個(gè)晨單元錦的密尿度以羽單元鏈計(jì)算呈出來純的。有兩種慎類型的訴質(zhì)量矩俗陣[M]:一致質(zhì)耳量矩陣和集中質(zhì)叔量矩陣哪，對(duì)于2-D梁?jiǎn)卧狟E致AM吩3，其質(zhì)量脹分布矩踐陣和集徐中質(zhì)量缸矩陣如砌下所示評(píng)：23動(dòng)力仁學(xué)享-礎(chǔ)基本架概念捷和術(shù)側(cè)語質(zhì)量矩出陣（接上頁捕）一致恭質(zhì)量餃矩陣通過單沫元形函斬?cái)?shù)計(jì)算過出來；是大堤多數(shù)女單元五的缺躺省選摸項(xiàng)；某些挺單元狠有一腸種稱幼為簡(jiǎn)化監(jiān)質(zhì)量那矩陣的特殊消形式的捏質(zhì)量矩喊陣，其竹中對(duì)應(yīng)公于轉(zhuǎn)動(dòng)譯自由度腫的各元鄭素均被最置零。集中浴質(zhì)量侍矩陣質(zhì)量被拌單元各煮節(jié)點(diǎn)所侍平分，飯非對(duì)角鳳線元素熄均為零簽；通過分爛析選項(xiàng)駐來激活壓。24動(dòng)力嘩學(xué)沃-癢基本題概念迷和術(shù)捆語質(zhì)量矩戴陣（接上頁主）應(yīng)當(dāng)攏采用圈哪種中質(zhì)量圈矩陣描?對(duì)大多例數(shù)分析軟來說，爭(zhēng)一致質(zhì)濫量矩陣儲(chǔ)為缺省悠設(shè)定；若結(jié)為構(gòu)在撇一個(gè)驢方向側(cè)的尺腸寸與睛另兩安個(gè)方繭向相葉比很垂小時(shí)敗，可搭采用震簡(jiǎn)化基質(zhì)量捉矩陣劣（如剩果可抄能得警到的疼話）歷或集懇中質(zhì)受量矩合陣?yán)龁枞缂?xì)安長(zhǎng)的捐梁或筐很薄臺(tái)的殼宋；集中質(zhì)達(dá)量矩陣這可用于灶波的傳請(qǐng)播問題因。25動(dòng)力頌學(xué)吹-餃基本回概念之和術(shù)想語阻尼什么是迅阻尼?阻尼往是一里種能垂量耗貧散機(jī)咽制，飄它使鎖振動(dòng)尤隨時(shí)榴間減辨弱并騰最終哥停止阻尼芹的數(shù)肯值主愿要取禽決于葛材料狐、運(yùn)康動(dòng)速爹度和婦振動(dòng)羞頻率阻尼可屋分類如趟下：粘性阻唐尼滯后鍬或固持體阻叛尼庫侖吉或干逼摩擦倘阻尼26動(dòng)力學(xué)兇-衛(wèi)基本概連念和術(shù)積語阻尼（接上時(shí)頁）粘性替阻尼粘性汽阻尼送一般盼物體香在液綢體中拘運(yùn)動(dòng)予時(shí)發(fā)澆生由于荷阻尼蛇力與銀速度流成正欄比，緩因此刑在動(dòng)鵲力學(xué)委分析才中要用考慮揪粘性誼阻尼比例秩常數(shù)c稱作錘阻尼洞常數(shù)通常用阻尼稼比x（阻尼常販數(shù)c對(duì)臨彩界阻估尼常俗數(shù)cc*的比值喚）來量以化表示臨界阻巨尼定義加為出現(xiàn)擦振蕩和衣非振蕩族行為之共間的阻和尼的極后值,奴此處阻挽尼比善=1闊0*對(duì)一藍(lán)個(gè)質(zhì)臥量為m駕，頻率兄為w的單栗自由疑度彈缸簧質(zhì)庭量系暑統(tǒng),cc=荷2mw注意族:延阻尼累比x愉=對(duì)于塘螺栓輔或鉚松釘鏈腐接結(jié)灑構(gòu)為辣2%棒到15%27動(dòng)力學(xué)帽-愛基本概攪念和術(shù)眨語阻尼（接上編頁）滯后和昂固體阻慌尼是材包料的噴固有湊特性在動(dòng)深力學(xué)豆分析浙中應(yīng)紙?jiān)摽紵釕]認(rèn)識(shí)還海不是很果透徹，亡因此很痕難定量多的確定庫侖或眉干摩擦?xí)缱枘嵛矬w插在干振表面樹上滑溜動(dòng)時(shí)痕產(chǎn)生皇的阻界尼阻尼瞇力與唯垂直枯于表默面的班力成運(yùn)正比比例常奶數(shù)m就是摩監(jiān)擦系數(shù)動(dòng)力司學(xué)分礎(chǔ)析中介一般烈不予蠻考慮28動(dòng)力學(xué)濤-劣基本概置念和術(shù)沫語阻尼（接上敵頁）AN除SY蓋S允許牌上述俘所有隸三種醉形式言的阻污尼通過規(guī)券定阻尼槳比x,R奶ayl孫eig亦h阻尼常溪數(shù)a（后面落將進(jìn)鼻行討庭論）倉，或宵定義邊帶有焦阻尼旗矩陣揪的單打元，扭可將赴粘性烤阻尼觀納入姨考慮通過致規(guī)定柏另一肺種Ra紀(jì)yl驕ei襲gh阻尼常沈數(shù)b（后面型將進(jìn)挑行討日論）豪可將蓋滯后剝或固鐘體阻贊尼納渾入考膀慮通過柱規(guī)定誰帶有棉摩擦壟性能浮的接騙觸表圖面單俗元和病間隙幣單元項(xiàng)，可芹將庫漢侖阻篇尼納匹入考灰慮，斧（此膨處不創(chuàng)進(jìn)行餡討論曠，可應(yīng)參見ANS疤YS結(jié)構(gòu)分鍛析指南爺）29動(dòng)力寶學(xué)搖-起基本技概念太和術(shù)勤語阻尼（接上截頁）Ray腥lei譜gh阻尼醋常數(shù)a和b用作矩德陣[M]和解[K]的乘只子來系計(jì)算[C]:[C帝]湊=a[M]欄+b[K]a/2w+bw/2借=x此處w是頻率,x是阻催尼比在不顆能定雷義阻祖尼比x時(shí)，猶需使埋用這物兩個(gè)勿阻尼敬常數(shù)a是粘度解阻尼分呆量，b是滯后數(shù)或固體畢或剛度燭阻尼分葛量30動(dòng)力堡學(xué)牧-同基本藏概念濃和術(shù)斑語阻尼（接上頁滅）a阻尼亦可稱文作質(zhì)量乒阻尼如果忽數(shù)略b阻尼旗，a可通過課只有當(dāng)遇粘度阻則尼是主外要因素慎時(shí)才規(guī)閱定此值粗，如在功進(jìn)行各礦種水下皺物體、憶減震器捎或承受架風(fēng)阻力灘物體的屈分析時(shí)已知窮值x（阻尼比頂）和已托知頻稿率w來計(jì)算像：a=程2xw因?yàn)橹蝗试试S有破一個(gè)a值,粉所以殊要選款用最勇主要領(lǐng)的響陣應(yīng)頻亭率來噸計(jì)算aa=3120531動(dòng)力貌學(xué)渴-逝基本向概念紗和術(shù)場(chǎng)語阻尼（接上威頁）b阻尼亦可繪稱作諒結(jié)構(gòu)穿或剛虹度阻造尼是