ansys与msc.adams联合仿真在斜拉立体桁架结构中的应用word格式论文.docxVIP

摘要摘要斜拉立体桁架由斜拉索、立体桁架和塔柱三部分组成，其造型优美，杆件较少，传力明确，施工吊装容易，是一种富有生命力的杂交结构体系。在斜拉立体桁架结构中，柔性体会对整个结构的运动产生重要影响，在进行动力学分析时如果不考虑柔性体的影响将会造成很大的误差，为提高计算精度，本文联合ANSYS 与ADAMS对斜拉立体桁架结构进行了仿真分析。首先，运用有限元理论与方法，选择不同的单元类型，在ANSYS中建立了单塔柱斜拉立体桁架与双塔柱斜拉立体桁架的有限元模型。建模过程中重点解决了不同单元类型在连接点处的耦合问题。其次，利用ANSYS 软件中的ADAMS 宏命令生成模态中性文件并导入到MSC.ADAMS中。将两种斜拉桁架结构分别在ANSYS和ADAMS中进行模态分析，提取前几阶模态振型和固有频率并进行对比。通过分析发现不同仿真环境下斜拉桁架结构的固有频率并不完全一致。笔者认为有主要有三方面的原因：一是编程人员在软件开发时产生的系统误差；二是理论方法误差。由于不同的软件求解器算法不同，即所依据的理论和公式不同，求解结果会有不同程度的差异；三是工程建模人员在进行单元类型的选取、网格划分等操作时，由于固有习惯和能力技巧不同而造成的人为误差。再次，在ADAMS中进行斜拉立体桁架结构动力学仿真分析，分析结束后生成ANSYS 软件所需要的荷载文件，此文件包含了结构的所有载荷谱和位移谱信息。生成的荷载文件源代码可见，笔者根据需要对其进行了编辑和修改。最后，将生成的荷载文件通过双向接口导入ANSYS中进行不同工况下的结构静力分析，提取各构件在不同时刻的位移和应力信息并列表进行分析对比，得出一系列有用的结论。关键词：斜拉立体桁架；模态分析；联合仿真；ANSYS；ADAMSAbstractAbstractAcable-stayedspacetrussstructureconsistsofthreeparts:staycables,spacetruss andtowercolumns.Itisahybridstructuresystempossessinggreatvitality,whichhas manyadvantages,suchaselegantappearance,explicitforcetransferringandconvenientconstructing.Theflexiblebody,asasignificantfactor,hasgreatinfluenceonthemovementoftheentirestructure.Inotherwords,largeerrorsmaybecausedinthedynamicanalysiswithoutconsideringit.Inordertoimprovethecalculationprecision,co-simulationanalysisiscarriedoutbycombiningANSYSandADAMSsoftwareinthispaper.Firstofall,finiteelementtheoriesarestudiedandtwofiniteelementmodelsof cable-stayedspace trussare builtin ANSYS by selecting different elementtypes.Couplingatjunctionsamongdifferentelementtypesisofcardinalimportanceintheprocessofmodeling.Secondly,themodalneutralfileisgeneratedbyexecutingmacrocommand “ADAMS”in ANSYSsoftware. Modal analysisof the twocable-stayed space trussesiscarriedoutinbothANSYSandADAMS,andfirstfewmodalvibrationshapesareextractedtocomparewitheachother.Analysisresultsindicatethatnaturalfrequenciesofcable-stayedspacetrussesarenotexactlyaccordantunderdifferentsimulationenvironments.Thepossiblereasonsareasfollows:first,systematicerrorsmaybecausedwhenprogrammersdevelopsoftware;second,differentsoftwareh