一個(gè)瞬態(tài)分析的例子

練習(xí)目的：熟悉瞬態(tài)分析過程

練習(xí)過程：瞬態(tài)(FULL)完全法分析板-梁結(jié)構(gòu)實(shí)例

如圖1所示板-梁結(jié)構(gòu)，板件上表面施加隨時(shí)間變化的均布?jí)毫?，?jì)算在下列已知條件下結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)響應(yīng)情況。

全部采用A3鋼材料，特性：

楊氏模量=2e11?? 泊松比=0.3?????? 密度=7.8e3

板殼： 厚度=0.02

四條腿（梁）的幾何特性：

截面面積=2e-4????? 慣性矩=2e-8?? 寬度=0.01???? 高度=0.02

壓力載荷與時(shí)間的關(guān)系曲線如圖2所示。

圖1 ?質(zhì)量梁-板結(jié)構(gòu)及載荷示意圖

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分析過程

第1步：設(shè)置分析標(biāo)題

1.?????? 選取菜單途徑Utility Menu>File>Change Title。

2.?????? 輸入“ The Transient Analysis of the structure”，然后單擊OK。

第2步：定義單元類型

??? 單元類型1為SHELL63，單元類型2為BEAM4

第3步：定義單元實(shí)常數(shù)

實(shí)常數(shù)1為殼單元的實(shí)常數(shù)1，輸入厚度為0.02（只需輸入第一個(gè)值，即等78厚度殼）

實(shí)常數(shù)2為梁單元的實(shí)常數(shù)，輸入AREA為2e-4慣性矩IZZ=2e-8，IYY＝2e-8寬度TKZ=0.01，高度TKY=0.02。

第5步：楊氏模量EX=2e11?? 泊松比NUXY=0.3?? 密度DENS=7.8e3

第6步：建立有限元分析模型

1．? 創(chuàng)建矩形，x1=0,x2=2,y1=0,y2=1

2．? 將所有關(guān)鍵點(diǎn)沿Z方向拷貝，輸入DZ＝－1

3．? 連線。將關(guān)鍵點(diǎn)1，5；2，6；3，7；4，8分別連成直線。

4．? 設(shè)置線的分割尺寸為0.1，首先給面劃分網(wǎng)格；然后設(shè)置單元類型為2，實(shí)常數(shù)為2，對(duì)線5到8劃分網(wǎng)格。

第7步：瞬態(tài)動(dòng)力分析

1.?????? 選取菜單途徑Main Menu>Solution>-Analysis Type-New Analysis，彈出New Analysis對(duì)話框。

2.?????? 選擇Transient，然后單擊OK，在接下來的界面仍然單擊OK。

3.?????? 選取菜單途徑Main Menu > Solution > -Loads-Apply > -Structural-?? Displacement>On Nodes。彈出拾?。≒ick）窗口，在有限元模型上點(diǎn)取節(jié)點(diǎn)232、242、252和262，單擊OK，彈出Apply U,ROT on Nodes對(duì)話框。

4.?????? 在DOFS to be constrained滾動(dòng)框中，選種“All DOF”(單擊一次使其高亮度顯示，確保其它選項(xiàng)未被高亮度顯示）。單擊OK。

5.?????? 選取菜單途徑Utility Menu>Select>Everything。

6.?????? 選取菜單途徑Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Output Ctrls>DB/Results File，彈出Controls for Database and Results File Writing窗口。

7.?????? 在Item to be controlled滾動(dòng)窗中選擇All items，下面的File write frequency中選擇Every substep。單擊OK。

8.?????? 選取菜單途徑Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time – Time Step，彈出Time – Time Step Options窗口。

9.?????? 在Time at end of load step處輸入1；在Time step size處輸入0.2；在Stepped or ramped b.c處單擊ramped；單擊Automatic time stepping為on；在Minimum time step size處輸入0.05；在Maximum time step size處輸入0.5。單擊OK。

10.?? 選取菜單途徑Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Pressure>On Areas。彈出Apply PRES on Areas拾取窗口。

11.?? 單擊Pick All，彈出Apply PRES on Areas對(duì)話框。

12.?? 在pressure value處輸入10000。單擊OK

13.?? 選取菜單途徑Main menu>Solution>Write LS File，彈出Write Load Step File 對(duì)話框。

14.?? 在Load step file number n處輸入1，單擊OK。

15.?? 選取菜單途徑Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time – Time Step，彈出Time – Time Step Options窗口。

16.?? 在Time at end of load step處輸入2。單擊單擊OK。

17.?? 選取菜單途徑Main menu>Solution>Write LS File，彈出Write Load Step File 對(duì)話框。

18.?? 在Load step file number n處輸入2，單擊OK。

19.?? 選取菜單途徑Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Pressure>On Areas。彈出Apply PRES on Areas拾取窗口。

20.?? 單擊Pick All，彈出Apply PRES on Areas對(duì)話框。

21.?? 在pressure value處輸入5000。單擊OK

22.?? 選取菜單途徑Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time – Time Step，彈出Time – Time Step Options窗口。

23.?? 在Time at end of load step處輸入4；在Stepped or ramped b.c處單擊Stepped。單擊OK。

24.?? 選取菜單途徑Main menu>Solution>Write LS File，彈出Write Load Step File 對(duì)話框。

25.?? 在Load step file number n處輸入3，單擊OK。

26.?? 選取菜單途徑Main Menu>Solution>-Load Step Opts-Time/Frequenc> Time – Time Step，彈出Time – Time Step Options窗口。

27.?? 在Time at end of load step處輸入6。單擊單擊OK。

28.?? 選取菜單途徑Main Menu>Solution>-Loads-Apply>-Structure-Pressure>On Areas。彈出Apply PRES on Areas拾取窗口。

29.?? 單擊Pick All，彈出Apply PRES on Areas對(duì)話框。

30.?? 在pressure value處輸入0。單擊OK

31.?? 選取菜單途徑Main menu>Solution>Write LS File，彈出Write Load Step File 對(duì)話框。

32.?? 在Load step file number n處輸入4，單擊OK。

33.?? 選取菜單途徑Main Menu>Solution>-Solve-From LS File，彈出Slove Load Step Files對(duì)話框。

34.?? 在Starting LS file number處輸入1；在Ending LS file number處輸入4。單擊OK。

35.?? 當(dāng)求解完成時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“Solution is done”的提示對(duì)話框。單擊close。

第8步：POST26觀察結(jié)果(節(jié)點(diǎn)146的位移時(shí)間歷程結(jié)果)

1.?????? 選取菜單途徑Main Menu>TimeHist Postpro>Define Variables。Defined Time-History Variables對(duì)話框?qū)⒊霈F(xiàn)。

2.?????? 單擊Add，彈出Add Time-History Variable對(duì)話框。接受缺省選項(xiàng)Nodal DOF Result，單擊OK，彈出Define Nodal Data拾取對(duì)話框。

3.?????? 在圖形窗口中點(diǎn)取節(jié)點(diǎn)146。單擊OK，彈出Define Nodal Data對(duì)話框。

4.?????? 在user-specified label處輸入U(xiǎn)Z146；在右邊的滾動(dòng)框中的“Translation UZ”上單擊一次使其高亮度顯示。單擊OK。

5.?????? 選取菜單途徑Utility Menu>PlotCtrls>Style>Graph>Modify Axes，彈出Grid Modifications for Graph Plots對(duì)話框。

6.?????? 在type of grid滾動(dòng)框中選中“X and Y lines”，在Display grid項(xiàng)打開為ON，單擊OK。

7.?????? 選取菜單途徑Main Menu>TimeHist PostPro>Graph Variables，彈出Graph Time-History Variables對(duì)話框。、在1st Variable to graph處輸入2。單擊OK，圖形窗口中將出現(xiàn)一個(gè)曲線圖，見圖8。

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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???圖8? 節(jié)點(diǎn)146的UZ位移結(jié)果

第9步：退出ANSYS

1.?????? 在ANSYS Toobar中單擊Quit。

2.?????? 選擇要保存的選項(xiàng)然后單擊OK。