有限元基礎(chǔ)理論第8章瞬態(tài)分析ppt課件

1、第第8章章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析8.1 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析概述瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析概述瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析也稱(chēng)時(shí)間歷程分析用于受任意隨時(shí)間變瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析也稱(chēng)時(shí)間歷程分析用于受任意隨時(shí)間變化載荷的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)?；d荷的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。8.2 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析方法瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析方法8.2.1完全法完全法full method）。）。采用完整的系統(tǒng)矩陣計(jì)算瞬態(tài)響應(yīng)。功能最強(qiáng)，允許包含各類(lèi)非線性特采用完整的系統(tǒng)矩陣計(jì)算瞬態(tài)響應(yīng)。功能最強(qiáng)，允許包含各類(lèi)非線性特性塑性、大變形、接觸）。性塑性、大變形、接觸）。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):容易使用，不必關(guān)心和選取主自由度；容易使用，不必關(guān)心和選取主自由度；允許包含各類(lèi)非線性；允許包

2、含各類(lèi)非線性；在一次處理過(guò)程中計(jì)算出所有的位移和應(yīng)力；在一次處理過(guò)程中計(jì)算出所有的位移和應(yīng)力；允許施加各種類(lèi)型的載荷；允許施加各種類(lèi)型的載荷；允許采用實(shí)體模型上所加的載荷。允許采用實(shí)體模型上所加的載荷。第第8章章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析8.2.2模態(tài)疊加法模態(tài)疊加法mode superposition method）。）。通過(guò)對(duì)模態(tài)分析得到的振型特征值乘上因子并求和來(lái)計(jì)通過(guò)對(duì)模態(tài)分析得到的振型特征值乘上因子并求和來(lái)計(jì)算出結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。算出結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。特點(diǎn)特點(diǎn):比比Full法快，開(kāi)銷(xiāo)小；法快，開(kāi)銷(xiāo)??；整個(gè)瞬態(tài)分析過(guò)程中時(shí)間步長(zhǎng)必須保持恒定，不允許用自動(dòng)整個(gè)瞬態(tài)分析過(guò)程中時(shí)間步長(zhǎng)必須保持恒定，

3、不允許用自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)；時(shí)間步長(zhǎng)；唯一允許的非線性是點(diǎn)唯一允許的非線性是點(diǎn)-點(diǎn)接觸；點(diǎn)接觸；不允許非零位移。不允許非零位移。第第8章章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析8.2.3縮減法縮減法Reduced method）。）。采用主自由度和縮減矩陣來(lái)壓縮問(wèn)題的規(guī)模。主自由度處的位移計(jì)算出來(lái)采用主自由度和縮減矩陣來(lái)壓縮問(wèn)題的規(guī)模。主自由度處的位移計(jì)算出來(lái)后，擴(kuò)展到初始的完整后，擴(kuò)展到初始的完整DOF集上。集上。特點(diǎn)特點(diǎn):比比Full法快，開(kāi)銷(xiāo)小；法快，開(kāi)銷(xiāo)?。凰休d荷必須施加在用戶(hù)定義的自由度上，不能在實(shí)體模型和單元上施加所有載荷必須施加在用戶(hù)定義的自由度上，不能在實(shí)體模型和單元上施加載荷；載荷；整個(gè)

4、瞬態(tài)分析過(guò)程中時(shí)間步長(zhǎng)必須保持恒定，不允許用自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)；整個(gè)瞬態(tài)分析過(guò)程中時(shí)間步長(zhǎng)必須保持恒定，不允許用自動(dòng)時(shí)間步長(zhǎng)；唯一允許的非線性是點(diǎn)唯一允許的非線性是點(diǎn)-點(diǎn)接觸；點(diǎn)接觸；不允許非零位移；不允許非零位移；初始解只計(jì)算出主自由度的位移。要得到完整的位移、應(yīng)力和力的解需進(jìn)初始解只計(jì)算出主自由度的位移。要得到完整的位移、應(yīng)力和力的解需進(jìn)行擴(kuò)展處理。行擴(kuò)展處理。第第8章章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析8.3Full法瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析基本步驟法瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析基本步驟前處理建立模型、劃分網(wǎng)格）前處理建立模型、劃分網(wǎng)格）建立初始條件；建立初始條件；設(shè)置求解控制；設(shè)置求解控制；設(shè)置求解選項(xiàng)；設(shè)置求解選項(xiàng)；

5、施加載荷不隨時(shí)間變化的載荷和邊界條件）；施加載荷不隨時(shí)間變化的載荷和邊界條件）；設(shè)定載荷步和變化載荷；設(shè)定載荷步和變化載荷；瞬態(tài)求解；瞬態(tài)求解；后處理。后處理。第第8章章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析前處理建立模型、劃分網(wǎng)格）前處理建立模型、劃分網(wǎng)格）可以采用各種非線性；可以采用各種非線性；建立初始條件；建立初始條件；第一個(gè)載荷步通常被用來(lái)建立初始條件。初始條件應(yīng)該是零時(shí)刻的情況，但第一個(gè)載荷步通常被用來(lái)建立初始條件。初始條件應(yīng)該是零時(shí)刻的情況，但由于求解時(shí)間必須大于零，所以初始條件一般設(shè)定一個(gè)小的時(shí)間，也可在瞬由于求解時(shí)間必須大于零，所以初始條件一般設(shè)定一個(gè)小的時(shí)間，也可在瞬態(tài)分析中的第一載

6、荷步中設(shè)置。態(tài)分析中的第一載荷步中設(shè)置。設(shè)置求解控制；設(shè)置求解控制；指定在載荷步的載荷發(fā)生變化的形式是階躍默認(rèn)的載荷還是斜坡載荷；指定在載荷步的載荷發(fā)生變化的形式是階躍默認(rèn)的載荷還是斜坡載荷；設(shè)定此步載荷步的子步數(shù)目，可以打開(kāi)自動(dòng)子步來(lái)優(yōu)化。設(shè)定此步載荷步的子步數(shù)目，可以打開(kāi)自動(dòng)子步來(lái)優(yōu)化。設(shè)置求解選項(xiàng)；設(shè)置求解選項(xiàng)；預(yù)應(yīng)力；預(yù)應(yīng)力；阻尼；阻尼；質(zhì)量矩陣的形式。質(zhì)量矩陣的形式。第第8章章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析施加載荷不隨時(shí)間變化的載荷和邊界條件）；施加載荷不隨時(shí)間變化的載荷和邊界條件）；為考慮慣性力的影響，需設(shè)置材料的密度；為考慮慣性力的影響，需設(shè)置材料的密度；其它載荷施加與靜力分析一

7、樣。其它載荷施加與靜力分析一樣。設(shè)定載荷步和變化載荷；設(shè)定載荷步和變化載荷；Time,KBC,Loads,Lswrite,i瞬態(tài)求解；瞬態(tài)求解；多載荷步求解多載荷步求解:Solution-Solve-From LS Files;APDL: lssolve,i,j第第8章章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析后處理后處理時(shí)間歷程后處理時(shí)間歷程后處理定義變量，提取數(shù)據(jù)，繪制變量的時(shí)間變化曲線在實(shí)例中講解）定義變量，提取數(shù)據(jù)，繪制變量的時(shí)間變化曲線在實(shí)例中講解）實(shí)例實(shí)例1靜力分析）靜力分析）實(shí)例實(shí)例1瞬態(tài)分析，方法瞬態(tài)分析，方法2）實(shí)例實(shí)例1瞬態(tài)分析，方法瞬態(tài)分析，方法1）第第8章章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析共振瞬態(tài)分析，方法共振瞬態(tài)分析，方法1）第第8章章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析共振瞬態(tài)分析，方法共振瞬態(tài)分析，方法2）第第8章章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例實(shí)例1靜力分析）靜力分析）第第8章章 瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析瞬態(tài)分析第六步，力最大）瞬態(tài)分析第六步，力最大）最大節(jié)點(diǎn)應(yīng)力時(shí)間歷程最大節(jié)點(diǎn)應(yīng)力時(shí)間