瞬态动力学分析06

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1、§3.6缩减法瞬态动力学分析过程缩减（Reduced）法是用缩减矩阵來计算动力学响应，在ANSYS/Multiphysics,ANSYS/Mechanical及ANSYS/Structural中均可采用。如果在分析中不准备包含非线性特性（除了简单的节点对节点接触），就可以考虑使用这种方法。缩减法憐态动力学分析的过程由五个主要步骤组成：1•建造模型；2.获取缩减解；3.观察缩减法求解结果；4.扩展解（扩展处理）；5•观察已扩展解的结果。在这些步骤屮，第一步和完全法中的相同，不过不允许冇非线性特性（简单的节点对节点接触除外，它是被

2、指定为间隙条件而非单元类型）。其它步骤的细节在下面解释。§3.6.1获取缩减解缩减解指在主自由度处计算岀的自由度解。求缩减解需要做的工作如下：1.进入SOLUTION命令：/SOLUGUI：MainMenu>Solution§3.6.1.1指定分析类型和选项除了下而的差别外，用于缩减法的分析类型和选项和用于完全法的类型及选项基本相同。•不能使用求解控制对话框定义缩减法瞬态分析类型和分析设置，而应当利用标准序列的ANSYS求解命令和对应菜单进行设置。•不能使用重启动［ANTYPE］o•选择Reduced求解方法［TRNOPT］；

3、•一旦指定缩减法瞬态分析，对应的求解菜单就会出现。求解菜单可能处于压缩或展开状态，完全取决于上次ANSYS求解的菜单状态。压缩菜单包仅仅含模态叠加法瞬态分析的有效选项和/或建议选项。如果处于压缩菜单状态，希望访问其他求解选项，就选择求解器中的uUnabridgedMenu（展开）”菜单。详细内容，参见《ANSYS基木分析指南》的使用展开菜单。•非线性选项［NLGEOM,SST1F,NROPT］均不可釆用。§3.6.1.2定义主自由度。主自由度是描述结构动力学行为特性的基木自由度。缩减法瞬态动力学分析要求在定义了间隙条件、力或非

4、零位移的位置处定义主自由度。参见“瞬态动力学分析”中的“矩阵缩减”部分所述的选择主口由度的准则。命令：MMGENTOTALMUSTMDELEGUI：MainMenu>Solution>MasterDOFS>Define/Copy/ProgramSelectedMainMenu>Solution>MasterDOFs>listAllMainmenu>Solution>MasterDOFs>Delete§3.6.1.3定义间隙条件定义任何间隙条件：命令：GPGUI：MainMenu>Solution>DynamicGapCond>

5、Define同样也可以列出或删除已定义的间隙：命令：GPLISTGPDELEGUI：MainMcnu>Solutions>DynamicGapCond>ListAllMainMenu>Solutions>DynamicGapCond>Delete§3.6.1.3.1间隙条件间隙条件类似于间隙单元，是被指定在瞬态分析过程中预期会发牛接触（碰撞）的表面之间。ANSYS程序通过使用一个等效的节点载荷向量表示在间隙关闭时会产生的间隙力。间隙条伴只可指定在两个主节点之间或主节点和基础（ground）之间,如卜•图所示：图2间隙条件实例定

6、义间隙条件的一些准则如2•使用足够的间隙条件以在接触表而间得到平滑的接触应力分布。•定义合理的间隙刚度。如果刚度太低，接触表面可能重合太多。如果刚度太高，在碰撞期间要求一个非常小的吋间步长。通常建议指定一个比毗邻单元刚度高一或二个数量级大小的间隙刚度。可以用公式AE/L估算毗邻单元的刚度，这里A是间隙条件周围的有贡献的而积，E是交界而上较软材料的弹性模量，L是交界面上第一层单元的深度。•利用GP命令的DAMP域可以输入非线性间隙阻尼，此时运行速度比使用间隙单元C0MBIN40的完全瞬态分析法要快。仅当TRNOPT二MSUP允许

7、非线性间隙阻尼功能。缩减法瞬态分析将忽略阻尼条件。§3.6.1.4在模型上加初始条件在缩减法瞬态动力学分析屮有下列加载限制：•只能施加位移、力和平移加速度（如重力）载荷。如果模型包含旋转过节点坐标系的节点，并在它们上定义有主自由度，那么不允许施加加速度载荷。•只能在主自由度上施加力和非零位移载荷。同完全法中提到的一样，在瞬态分析屮要用多载荷步加载来给定义加载历程。第一个载荷步用于建立初始条件，第二个和后继的载荷步用于施加瞬态载荷。如F所述:•建立初始条件。唯一需要明确设置的初始条件是初始位移（气）；也就是■■说，初始速度和加速

8、度必须为零（斗二0,斗二0）。由于在后继的载荷步屮不能删除位移，因此它们不能用于指定初始速度。在瞬态动力学分析小，总是首先进行静力学分析做为初始求解，廿的是用给定的载荷确定％。•在第一个载荷步屮指定载荷步选项。下列选项可用于第一个载荷步。用于第一载荷步的选项选项命令GUI途径