Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,November 30,1998,W-,*,Dynamics-Release 5.5(001174),动力学培训手册,实例分析补充资料,November 30,1998,1,Dynamics-Release 5.5(001174),动力学培训手册实例分析补充资料November 30,1,目 录,介绍性实例,Tacoma,吊桥抖振破坏,W-3,模态分析实例,带孔平板,W-11,模态分析实例,受预应力的圆盘,W-19,模态分析实例,圆锥斜角齿轮,W-23,谐分析,两端固支的梁,W-27,瞬态分析,物块在弹性梁上的反弹,W-31,响应谱分析,工作台,W-36,November 30,1998,2,Dynamics-Release 5.5(001174),目 录介绍性实例November 30,199,介绍性实例,Tacoma,吊桥抖振破坏,November 30,1998,3,Dynamics-Release 5.5(001174),介绍性实例Tacoma吊桥抖振破坏November 30,介绍性实例,Tacoma,吊桥抖振破坏,目的：,了解典型动力学分析的基本步骤；,Tacoma Narrows,吊桥，又称为,Calloping Gertie,因其在1940年令人惊奇的倒塌而著名，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。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。,November 30,1998,4,Dynamics-Release 5.5(001174),介绍性实例 Tacoma吊桥抖振破坏目的：November,介绍性实例,Tacoma,吊桥抖振破坏(接上页）,分析步骤指导：,1.,进入指导教师指定的,ANSYS工作目录,2.,从,gallop.inp,文件读入数据开始：,Utility Menu File Read Input from,这将会建立一个桥的模型,下一步是进行模态分析,November 30,1998,5,Dynamics-Release 5.5(001174),介绍性实例 Tacoma吊桥抖振破坏(接上页）分析步骤指导,介绍性实例,Tacoma,吊桥抖振破坏(接上页）,3.进入求解器将分析类型改为模态分析,Solution New Analysis,选择模态,4.,设下列分析选项：,Solution Analysis Options.,选择,Block Lanczos,法,提取10阶模态,扩展10阶模态,包括预应力效应选项-选,OK,下一个对话框接受缺省值,5.,求解,Solution -Solve-Current LS,6.,图示前几阶振型,General Postproc Next Set,General Postproc Plot Results Deformed Shape,November 30,1998,6,Dynamics-Release 5.5(001174),介绍性实例 Tacoma吊桥抖振破坏(接上页）3.进入求,介绍性实例,Tacoma,吊桥抖振破坏(接上页）,7.进入求解器并选择谐分析,Solution New Analysis,8.,设置下列分析选项 ：,Solution Analysis Options.,振型叠加求解方法,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：,Solution Time/Frequenc Freq and Substeps.,谐振动频率范围=0,to 0.4,字步数=40,阶梯式边界条件,10.,设置常常尼比=0.01,Solution Time/Frequenc Damping,11.,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,Solution Apply Load Vector For Mode Super,12.,求解,November 30,1998,7,Dynamics-Release 5.5(001174),介绍性实例 Tacoma吊桥抖振破坏(接上页）7.进入求,介绍性实例,Tacoma,吊桥抖振破坏(接上页）,13.进入,POST26（,时间历程后处理器），并选定结果文件,TimeHist Postpro Settings File,允许变量数目=10,含有数据的文件=,gallop.rfrq,14.,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,UZ位移的变量：,a.,TimeHist Postpro Define Variables Add Nodal DOF Result OK,b.,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,ncen,!),c.,参考变量号=2,d.,节点号=,ncen,e.,标签名(用户定义的标签)=,umid,f.,选择自由度解，在,UZ,方向的平移,November 30,1998,8,Dynamics-Release 5.5(001174),介绍性实例 Tacoma吊桥抖振破坏(接上页）13.进,介绍性实例,Tacoma,吊桥抖振破坏(接上页）,16.绘制2号变量的曲线图,TimeHist Postpro Graph Variables,在顶部空格内填入2,17.,退出,ANSYS，,或者如果时间允许的话，接着进行第18步,November 30,1998,9,Dynamics-Release 5.5(001174),介绍性实例 Tacoma吊桥抖振破坏(接上页）16.绘,介绍性实例,Tacoma,吊桥抖振破坏(接上页）,任选:继续下列各步骤，以查看再0.07,HZ,频率时的变形和应力,18.,(,仍在,POST26,中),从文件,gallop_more.Inp,读输入数据,19.,进入,POST1,读入第一载荷步的第7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,20.,退出,ANSYS.,实部,虚部,November 30,1998,10,Dynamics-Release 5.5(001174),介绍性实例 Tacoma吊桥抖振破坏(接上页）任,模态分析实例,带 孔 平 板,November 30,1998,11,Dynamics-Release 5.5(001174),模态分析实例带 孔 平 板November 30,1998,模态分析实例,带孔平板,描述:,确定图示带孔平板:前10阶固有频率。,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：,-杨氏模量=10,x 10,6,psi -,密度=2.4,x 10,-4,lb-sec,2,/in,4,-,泊松比=0.27,November 30,1998,12,Dynamics-Release 5.5(001174),模态分析实例带孔平板描述:November 30,199,模态分析实例带孔平板(接上页),分析步骤指导：,1.,清空数据库，读入,plate.inp,文件,以生成一个几何模型及网格,Utility Menu:File Clear&Start New,按,OK,然后选择,Yes,Utility Menu:File Read Input from,选择,plate.inp,2.,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=10,e6,密度=2.4,e-4,泊松比(次要的)=.27,3.,选择模态分析,Solution New Analysis,选择模态，按,OK,November 30,1998,13,Dynamics-Release 5.5(001174),模态分析实例带孔平板(接上页)分析步骤指导：Novembe,模态分析实例带孔平板(接上页),4.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,Utility Menu:Plot Lines,Solution -Loads-Apply -Symmetry BC-On Lines+,选择孔的周边线并按,OK,6.,开始求解,Solution -Solve-Current LS,在/,stat,窗口中检查求解信息，然后按,OK,键,November 30,1998,14,Dynamics-Release 5.5(001174),模态分析实例带孔平板(接上页)4.设置分析选项Novem,模态分析实例带孔平板(接上页),7.查看结果，从对频率列表开始,General Postproc Results Summary,8.,绘制第一阶振型,General Postproc -Read Results-First Set,General Postproc Plot Results Deformed Shape,选择“变形和不变形边框”，按,OK,键,9.,显示第二阶振型并绘制成动画,General Postproc -Read Results-Next Set,Utility Menu:Plot Replot,Utility Menu:PlotCtrls Animate Mode Shape,帧数=10,时间间隔=0.05,10.,对后继的各模态重复上述步骤,November 30,1998,15,Dynamics-Release 5.5(001174),模态分析实例带孔平板(接上页)7.查看结果，从对频率列表,模态分析实例,机 翼 模 型,November 30,1998,16,Dynamics-Release 5.5(001174),模态分析实例机 翼 模 型November 30,1998,模态分析实例机 翼 模 型,描述:,确定所示机翼模型的前5阶固有频率:,杨氏模量=38000,psi,密度=1.033,x 10,-3,slugs/,in,3,=1.033E-3/12 lb-sec,2,/in,4,November 30,1998,17,Dynamics-Release 5.5(001174),模态分析实例机 翼 模 型描述:November 30,模态分析实例机 翼 模 型(接上页),分析步骤指南：,1.,清空数据库读入文件,wing.inp,以建立机翼几何模型及网格,2.,定义材料性质。注意使用英制,in-lb-sec,单位,3.,施加边界条件,提示:,选择在面上施加位移，选定,z=0,的区域，固定其全部自由度.,4.,采用,Block Lanczos,法提取并扩展前阶5阶固有率频.,5.,查看所有这些阶的振型,November 30,1998,18,Dynamics-Release 5.5(001174),模态分析实例机 翼 模 型(接上页)分析步骤指南：Nove,模态分析实例,受预应力的圆盘,November 30,1998,19,Dynamics-Release 5.5(001174),模态分析实例受预应力的圆盘November 30,1998,模态分析实例,受预应力的圆盘,描述:,确定所示有孔铝盘的前10阶固有频率和振型:,杨氏模量=10,x 10,6,psi,密度=2.3,x 10,-4,lb-sec,2,/in,4,泊松比 =0.27,November 30,1998,20,Dynamics-Release 5.5(001174),模态分析实例受预应力的圆盘描述:November 30,模态分析实例受预应力的圆盘,分析步骤指南：,1.,清空数据库，读入,disc.inp,文件,以生成一个几