第七课动力学2(苏研院)概述.ppt

ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* ANSYS Dynamics M5-* 基本方程可以乘以[F]T，并写作: 振型正交归一化，说明: 如果是比例阻尼，那么: 模态叠加总论 定义‘m’ 作为模态阶数，这就将问题转化为‘m’ 个互不耦合单自由度的运动方程: 这些方程yi(t)可以通过‘undamped’ 求解器求解( 如波前法). 如果不是比例阻尼，则‘m’ 个单自由度是通过阻尼矩阵相互耦合的. 这时要通过QR阻尼法来求解. 最终解（不管指定的阻尼）是: 模态叠加总论 模态叠加法与直接积分法比较 模态叠加法 运动方程是去耦的,求解速度很快 当仅需少量模态来描述响应时有效 需要模态解中的特征向量 只用于线性分析,不能有非线性性质 决定要使用多少个模态是比较困难的,很少几个模态可能得到良好的位移结果,但只能得到很差的应力结果 直接积分法 完全耦合的运动方程,求解很费时间 对大多数问题都有效 不需要特征向量然而大多数动力分析是从模态求解开始的 在瞬态分析中允许有非线性性质 决定积分时间步长 Dt比决定要叠加的模态个数更为容易 模态叠加法求解步骤 五个主要步骤： 建模 获得模态解 转换成谐分析和瞬态分析 加载并求解 查看结果 模态叠加法建模 模型 与模态分析所考虑的问题相同； 只能用线性单元和材料 忽略各种非线性性质； 必须定义密度； 若有与材料相关的阻尼，必须此时定义； 参见《动力学分析总论》。 获得模态解 与模态分析步骤相同 提取模态： 只有 Block Lanczos法, 子空间法, 缩减法、powerdynamics法或 QR阻尼法是有效的方法； 提取可能对动力学响应有影响的所有模态； 模态扩展在查看模态振型时是必要的,但在进行模态叠加求解时并不需要。 如果是QR阻尼法，则必须在前处理阶段或在模态分析阶段指定阻尼. 在模态叠加瞬态或谐响应分析中指定的阻尼会被忽略. 载荷和约束条件： 在这一步中必须施加所有的位移约束（只允许零位移约束,不允许非零位移约束）； 如果谐分析和瞬态分析中要施加单元载荷（如压力温度和加速度等）时,它们必须在这一步中定义； 求解器忽略模态求解中的载荷,但是将载荷向量写入 . mode文件。 获得模态解 改变分析类型 建立模型 获得模态解 转向谐分析或瞬态分析 退出并重新进入求解 指定新分析:谐分析或瞬态 分析选项: 阻尼: 模态叠加法求解选项 分析选项 – 除以下几点外均类同于完全谐分析或瞬态分析： 求解方法： 模态叠加法 最大模态序号： 用于求解的最大模态序号,缺省值为扩 展的最高模态序号 最小模态序号： 最低模态序号,缺省值为1 对于谐分析还有下列选项： 求解的聚类选项用以形成平滑的响 应曲线 用于打印每个频率的模态模态参与 量的选项 谐响应分析典型命令： HROPT,MSUP,… HROUT,… LUMPM,… 瞬态应分析典型命令： TRNOPT,MSUP,… 定义阻尼 如果不是QR法，这里指定阻尼 大多数情况下应该规定某种形式的阻尼 对模态叠加可有四种形式： Alpha （质量） 阻尼 Beta （刚度） 阻尼 均依赖系统和材料 恒定阻尼比 频率相关阻尼比 （模态阻尼） 在QR法中与材料相关的阻尼 [MP,DMPR,…] 也可指定 典型命令： ALPHAD,… BETAD,… ! 或MP,DAMP, DMPRAT,… MDAMP, 施加载荷并求解 施加载荷并求解 只能施加力和加速度载荷，不能施加位移载荷 来自模态分析的载荷矢量 （后面讨论） 在瞬态分析中用于初始静态求解的条件 （后面讨论） 在整