ANSYS瞬态分析实例

瞬态动力学分析实例21例题：一根钢梁支撑着集中质量并承受一个动态载荷（如图1所示）。钢梁长为L，支撑着一个集中质量M。这根梁承受着一个上升时间为t1的值为F1的动态载荷F（t）。梁的质量可以忽略，确定产生最大位移响应时的时间tmax和响应ymax。图1钢梁支撑集中质量的几何模型材料特性：弹性模量为2e5MPa，质量为M＝0.0215t，质量阻尼为8；几何尺寸为：L＝450mm，I＝800.6mm4，h＝18mm；载荷为：F1＝20N，t1＝0.075sGUI操作方式：1．定义单元类型：MainMenuPreprocessorElementTypeAdd/Edit/Delete，出现一个对话框，单击“Add”，又出现一个对话框，在对话框左面的列表栏中选择“StructuralBeam”，在右面的列表栏中选择“2Delastic3”，单击“Apply”，在对话框左面的列表栏中选择“StructuralMass”，在右边选择“3Dmass21”，单击“OK”，在单击“Options”，弹出对话框，设置K3为“2-DW/Orotiner”，单击“OK”，再单击“Close”。2．设置实常数：MainMenuPreprocessorRealConstantsAdd/Edit/Delete，出现对话框，单击“Add”，又弹出对话框，选择“Type1BEAM3”，单击“OK”，瞬态动力学分析实例22又弹出对话框，输入AREA为1，IZZ＝800.6，HEIGHT＝18，单击“OK”，在单击“Add”，选择Type2MASS21，单击“OK”，设置MASS为0.0215，单击“OK”，再单击“Close”。3．定义材料属性：MainMenuPreprocessorMaterialPropsMaterialModls，出现对话框，在“MaterialModelsAvailable”下面的对话框中，双击打开“StructuralLinearElasticIsotropic”，又出现一个对话框，输入弹性模量EX＝2e5，泊松比PRXY＝0，单击“OK”，单击“MateralExit”。4．建立模型：1）创建节点：依次单击MainMenuPreprocessorModelingCreateNodesInActiveCS，在弹出对话框中，依次输入节点的编号1，节点坐标x＝0，y＝0，然后单击“Apply”，输入节点编号2，节点坐标x＝450/2，y＝0，然后单击“Apply”，输入节点编号3，节点坐标x＝450，y＝0。单击“OK”。2）创建单元：依次单击MainMenuPreprocessorModelingCreateElementsAutoNumberedThruNodes，弹出拾取框，拾取节点1和2，2和3，单击“OK”。3）指定单元实常数：MainMenuPreprocessorModelingCreateElementsElemAttributes，弹出对话框，设置TYPE为2，REAL为2，单击“OK”。4）创建单元：依次单击MainMenuPreprocessorModelingCreateElementsAutoNumberedThruNodes，弹出拾取框，拾取节点2，单击“OK”。5．定义分析类型：MainMenuSolutionAnalysisTypeNewAnalysis，弹出对话框，选择Trasiernt，单击“OK”，又弹出对话框，选择Reduced，单击“OK”。6．设置分析选项：MainMenuSolutionAnalysisTypeAnalysisOptions，弹出对话框，单击“OK”。瞬态动力学分析实例237．定义主自由度：MainMenuSolutionMasterDOFsUserSelectedDefine，弹出拾取框，拾取节点2，单击“OK”，弹出对话框，选择Lab1为UY。8．指定载荷选项：MainMenuSolutionLoadStepOptsTime/FrequencTime-TimeStep，弹出对话框，输入DELTIM时间步大小为0.004，单击“OK”。9．定义阻尼：MainMenuSolutionLoadStepOptsTime/FrequencDamping，弹出对话框，输入ALPHAD为8，单击“OK”。10．施加第一个载荷步：1）施加约束位移：依次单击MainMenuSolutionDefinelodesApplyStructuralDisplacementOnNode，出现拾取框，拾取节点3，单击“OK”，又弹出一对话框，选择ALLDOF，单击“Apply”，弹出拾取框，拾取节点1，单击“OK”，弹出对话框，选择UY，单击“OK”。2）施加集中力：MainMenuSolutionDefinelodesApplyStructuralForce/MomentOnNodes，弹出拾取框拾取节点2，单击“Apply”，弹出对话框，选择Lab为FY，输入VALUE为0，单击“OK”。3）结果输出控制：MainMenuSolutionLoadStepOptsOutputCtrlsSoluPrintout弹出对话框，选择EverySubstep，单击“OK”。4）载荷步输出：MainMenuSolutionLoadStepOptsWriteLSFile，弹出对话框，输入LSNUM为1，单击“OK”。11．施加第二个载荷步：1）MainMenuSolutionLoadStepOptsTime/FrequencTime-TimeStep，弹出对话框，输入TIME载荷步结束时间为0.075，单击“OK”。2）施加集中力：MainMenuSolutionDefinelodesApplyStructuralForce/MomentOnNodes，弹出拾取框拾取节点2，单击“Apply”，弹出对话框，瞬态动力学分析实例24选择Lab为FY，输入VALUE为20，单击“OK”。3）载荷步输出：MainMenuSolutionLoadStepOptsWriteLSFile，弹出对话框，输入LSNUM为2，单击“OK”。12．施加第三个载荷步：1）MainMenuSolutionLoadStepOptsTime/FrequencTime-TimeStep，弹出对话框，输入TIME载荷步结束时间为1，单击“OK”。2）载荷步输出：MainMenuSolutionLoadStepOptsWriteLSFile，弹出对话框，输入LSNUM为3，单击“OK”。13．进行求解：依次单击MainMenuSolutionSolveFromLSFiles，弹出对话框，输入LSMIN为1，LSMAX为3，然后单击对话框上的“OK”，求解运算开始运行，直到屏幕上出现一个“Solutionisdone”的信息窗口，这时表示计算结果结束，单击“Close”关闭提示框。14．利用POST26观察缩减法结果1）MainMenuTimeHistPosprocDefeinVariables，弹出对话框，单击“Add”，弹出对话框，单击“OK”，弹出拾取框，拾取节点2，单击“OK”，弹出对话框，输入Name为UY_2，选择ItemcompDataitem为DOFSolution和TranslationUY，单击“OK”。2）画曲线：MainMenuTimeHistPosprocGraphVariables，弹出对话框，输入NVAR1为2，单击“OK”。节点2位移－时间曲线见图2所示。瞬态动力学分析实例25图2节点2位移－时间曲线