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Ansys-谱分析实例(地震位移谱分析)

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-10-31 17:56
tags:5368

旧金山英文-贾志刚说春秋

2020年10月31日发(作者:董范园)


二.
地震位移谱分析

如图所示为一板梁结构,试计算在Y方向地震位 移谱作用下的构
件响应情况。板梁结构相关参数见下表所示。


板梁结构几何参数和材料参数





Tm
m

梁宽梁高梁截面梁惯性梁惯性弹性模泊松密


Bmm



面积











Kg
m
3

Hmm

Smm
2

IZZmmIYYmmEGPa

4

4

2

3

4

12

16

9

220


780
0

相应谱

频率


17

18

20

32

位移


板梁结构



(模型图)

进行题目2的分析。第一步是建立实体模型(如图4),并选择
梁单元和壳单元模拟梁和板进行求解。建此模型并无特别的难处,只
要定义关键点正确,还有就是在建模 过程当中注意对全局坐标系的运
用,很容易就能做出模型。

此题的难点在于对梁和板 的分析求解。进行求解,首先进行的就是模
态分析,约束好六条梁,就可以进行模态的分析求解了。模态 分析后,
相应的就进行频谱分析,在输入频率和位移后开始运算求解。此后进
行模态扩展分析, 最后进行模态合并分析。分析完后,再对结果进行
查看。通过命令Main Menu>General Postproc>List Results>Nodal
Solution查看节点位移结果、节 点等效应力结果(图5)及反作用力
结果(图6)。通过图片我们看清晰的看到梁和板的受力情况及变形
情况,在板与梁的连接处,板所受的应力最大,这些地方较容易受到
破坏,故可考虑对其进行加 固。而梁主要是中间两层变形较大,所以


在设计时应充分考虑材料的选用及直径的大小。

1.指定分析标题


1.选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname,将弹出
Change Jobname (修改文件名)对话框。

2.在Enter new jobname (输入新文件名)文 本框中输入文字“CH”,
为本分析实例的数据库文件名。单击对话框中的“OK”按钮,完成文
件名的修改。

3.选取菜单路径Utility Menu | File | Change Title,将弹出Change
Title (修改标题)对话框。

4.在Enter new title (输入新标题)文本框中输入文字“response
analysis of a beam-shell structure”,为本分析实例的标题名 。
单击对话框中的“OK”按钮,完成对标题名的指定。

2.定义单元类型

1.选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Element Type |
AddEditDelete,将弹出Element Types (单元类型定义)对话框。
单击对话框中的“ADD…”按钮,将弹出Library of Element Types (单
元类型库)对话框。

2.在左边的滚动框中单击“Structural Shell”,选择结构壳单元


类型。在右边的滚动框中单击“Elastic 4node 63”,使其高亮度显
示,选择4 节点弹性壳单元。在对话框中单击“APPLY”按钮,完成
对这种单元的定义。

3.接着继续在Library of Element Types (单元类型库)对话框的左
边滚动框中单击“Structural Beam”,在右边的滚动框中单击“3D
elastic 4”,使其高亮度显示,选择3 维弹性梁单元。单击对话框
中的“OK”按钮,完成单元定义并关闭Library of Element Types (单
元类型库)对话框。单击Element Types (单元类型定义)对话框中的
“CLOSE“按钮,关闭对话框中,完成单元类型的定义。

3.定义单元实常数

1.选取菜单途径Main Menu | Preprocessor | Real Constants,将
弹出Real Constants (实常数定义)对话框。单击对话框中的“ADD…”
按钮,将弹出Element Type for Real Constants (选择定义实常数
的单元类型)对话框。

2.在选择单元类型列表框中,单击“Type 1 SHELL63”使其高亮度
显示,选择 第一类单元SHELL63。然后单击该对话框中的“OK”按钮,
将弹出Real Constant Set Number1,for SHELL63 (为SHELL63 单元
定义实常数) 对话框。

3.在对话框中的Shell thickness at node I TK(I) (壳的厚度)文
本框中输入2E-3,定义板壳的厚度为2E-3
m


4.其余参数保持缺省。单击按钮,关闭Real Constants Set Number
1,for SHELL63(单元SHELL63 的实常数定义)对话框。完成对单元
SHELL63 实常数的定义。

5.重复步骤2 的过程,在弹出的Element Type for Real Constants
(选择定义实常数的单元类型)对话框的列表框中单击“Type 2
BEAM4”,使其高亮度显示。然后单击按钮,将弹出Real Constant Set
Number 2,for BEAM4 (为BEAM4 单元定义实常数) 对话框。

6.在对话框中的文本框中分别输入下列数据:AREA 为,IZZ 和IYY 分
别为16E-12,9E-12, TKZ和TKY分别为3E-3,4E-3。

7.单击“OK”按钮,关闭Real Constant Set Number 2,for BEAM4 (为
BEAM4 单元定义实常数)对话框。单击“CLOSE”按钮,关闭对话框。

4.指定材料特性

1.选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Material Props |
Material Models,将弹出Define Material Model Behavior (材料
模型定义)对话框。

2.依次双击Structural, Linear ,Elastic 和Isotropic,将弹出
1 号材料的弹性模量EX 和泊松比PRXY 的定义对话框。

3.在图 的EX文本框中输入,PRXY文本框中输入。定义材料的弹性模
量为
Nm2
,泊松比为。单击“OK”按钮,关闭对话框。


4.接着双击Density(见图,弹出Density for Material Number 1 (1
号材料密度定义)对话框。

5.在DENS文本框中输入,设定1 号材料密度为3
Kgm3
。单击“OK”
按钮,完成密度定义。选取路径Material | Exit,完成对材料模型
的定义。

6.单击 的ANSYS Toolbar (工具条)上的“SAVE”按钮,保存数据库
文件

5.建立梁有限元模型

1.选取路径路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create |
Keypoints | In Active CS,将弹出Create Keypoints in Active
Coordinate System (根据坐标创建关键点)对话框。

2.在对话框中,输入Keypoint number (关键点号)为1,X,Y,Z 位置
分别为0,0,0。可用Tab 键在输入区之间移动单击按钮,完成关键
点1 的定义。

3.对下面的关键点及X,Y,Z 位置重复这一过程:

关键点2:0,0,

关键点3:0,0,

关键点4:0,0,


输入完最后一个关键点后,单击“OK”按钮。 图形输出窗口将显示刚
创建的各个关键点。

4.选取菜单路径Utility Menu | PlotCtrls | Pan ZoomRotate,将
会弹出 提供的Pan- Zoom-Rotate (平移-缩放-转动)对话框。

5.单击对话框中的“BOT”按 钮,改变图形输出窗口中的视图方向,
以便看出建立的四个节点的位置。

6.选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create |
Lines | Lines | Straightline,将弹出Create Straight Line (创
建直线)拾取对话框。

7.在图形窗口中单击关键点1、2 创建直线L1。然后依次单击关键点
2、3 和关键点3、4,创建直线L2,L3。

8.选取菜单路径Utility Menu | PlotCtrls | Numbering,将弹出
Plot Numbering Controls(序号显示控制)对话框。

9.在Plot Numbering Controls (序号显示控制)对话框中单击
Keypoint numbers 关键点序号()、Line numbers (线的序号)和Area
numbers (面的序号 )所对应的复选框,使其变为“On”,然后单击对
话框中的“OK”按钮关闭对话框。

10.选取菜单路径Utility Menu | Multi- Plots,对图形输出窗口中
的所建几何模型根据前面的设置重新显示。


11.选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Meshing |MeshTool,
将弹出Mesh Tool (网格划分工具)对话框。

12.单击对话框中的单元属性设置区中的下拉框中的Lines ,选定设
置对象为线。然后单击右边的“SET”按钮,将弹出线属性设置拾取
对话框,单击其 中的“PICK ALL”按钮。将会弹出Line Attributes (线
单元属性设置)对话框。

13.单击对话框中的Material number (材料序号)下拉框,Real
constant set number (实常数序号)和Element type number(单元序
号)下拉框,将其分别设置为:Material number 为1,Real constant
set number 为2,Element type number 为2BEAM4。单击对话框中的
“OK”按钮关闭对话框,完成对线单元属性的设置。

14.在Mesh Tool (网格划分工具)对话框中的Size Controls (尺寸
控制)区中,单击线单元的“SET”按钮,将弹出Element Sizes on
Picked Lines (选定线的单元尺寸定义) 拾取对话框。单击对话框中
的“PICK ALL”按钮,将弹出Element Sizes on Picked Lines (选
定线的单元尺寸) 定义对话框。

15.在对话框中的No. of element divisions (分割单元数)文本框
中输入“6”,定义在选定的每条线上将划分6 个单元。单击“OK”
按钮关闭对话框,完成对所选线单元尺寸的设置。

16.在网格划分工具对话框中,单击Mesh 下拉框中的Lines,选定分


网对象是线。然后,单击对话框中的“MESH”按钮,将会弹出Lines Mesh
(对创建的线进行分网)拾取对话框。单击对话框中的“PICK ALL”按
钮,选定所有创建的线进行分网。

17.选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Copy |
Lines ,将弹出CopyLines (线拷贝)拾取对话框。单击对话框中的
“PICK ALL”按钮,选择所有的线。将弹出Copy Lines(线拷贝)对话
框。

18.在线拷贝对话框中的Y-offset in active CS (在激活坐标系Y 方
向平移量)文本框中输入“0.5”,Items to be copied (拷贝项目)
下拉框中选择Lines and Mesh,设置拷贝项目为线及其网格。然后单
击对话框的“OK”按钮关闭对话框,对选定的线按照设置的值进行拷
贝。

19.重复操作步20,在弹出的线拷贝对话框中,删掉Y-offset in
active CS文本框中的“0.5”,在X-offset in active CS 文本框 中
输入“0.5”。然后单击对话框的“OK”按钮关闭对话框,对选定的
线按照设置的值进行 拷贝

20.选择菜单路径Utility Menu | Select | Entities,将弹出Select
Entities (实体选择)对话框。

21.在对话框中最上面下拉框中单击Lines 选项,指定选择对象为线。
在接下来的下拉框中单击By Location选项,指定选择方式为根据坐


标位置。单击“X coordinates”单选按钮,并在下面的Min,Max 文
本框中输入“0.5”,指定选择对象位置为X 坐标值为“0.5”的所有
对象。单击“From Full”单选按钮,指定选取范围为全部。然后单
击“SELE ALL”按钮,再单击“OK”按钮关闭对话框,完成选择操作。

22.重复操作步20,在弹出的Copy Lines (线拷贝)对话框中单击“OK”
按 钮,保持其弹出时的缺省值并关闭对话框,对选定的线按照设置的
值进行拷贝。

23.选择菜单路径Utility Menu | Select | Everything,选择模型
中的所有元素。

24.选择菜单路径Utility Menu | Plot | Replot,对建立好的所有
单元进行显示。

6.建立板壳有限元模型

1.选取菜单路径Utility Menu | PlotCtrls | Numbering,在弹出
的Plot Numbering Controls(序号显示控制)对话框中,单击Line
numbers (线的序号)和Area numbers (面的序号)所对应的复选框,
使其变为“Off”。然后单击Elem Attrib numbering 下拉框中的No
numbering选项,不显示任何单元序号。仅保留Keypoint numbers (关
键点序号)的设置为“On”。最后单击对话框中的“OK”按钮关闭对
话框。


2.选取菜单路径Utility Menu | PlotCtrls | Viewing Direction,
将会弹出 提供的Viewing Direction (观察方向)对话框。

3.在对话框中的XV,YV,ZV Coords of view point (观察点坐标值)
文本框中分别输入:、、1,指定观察点的坐标。在Coord axis
orientation (坐标轴方向)下拉框中单击“X-axis

down”。然后单击对话框中的按钮“OK”关闭对话框。

4.选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Modeling |Create |
Arbitrary | Through KPs,将弹出Create Area thru KPs(通过关键
点创建面)拾取对话框。在图形窗口中依次单击关键点:2,6,14 和
10,然后单击拾取对话框中的“OK”按钮关闭对话框。 将会通过关
键点2,6,14 和10 创建一个面。

5.选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Meshing |MeshTool,
将弹出Mesh Tool (网格划分工具)对话框。

6.单击对话框中Element Attributes (单元属性)下拉框中的
“Global”,然后单击下拉框右边的“SET” 按钮,将弹出单元属性
设置对话框。

7.单击对话框中的Element type number (单元类型序号)、Material
number (材料序号)下拉框、Real constant set number (实常数序
号)下拉框和Element coordinate sys (单元坐标系),将其分别设


置为:Element type number 为“1 SHELL63”,Material number 为
“1”,Real constant set number 为“1”,Element coordinate sys
为“0”。然后单击对话框中的“OK”按钮关闭对话框,完成对单元属
性的设置。

8.选取菜单路径Utility Menu | Select | Everything Below |
Selected Areas,对创建的面以及面上的线、点进行选择,作为显示
和操作对象。

9.在Mesh Tool (网格划分工具)对话框中的Size Controls (尺寸
控制)区中,单击线单元的“SET”按钮,将弹出Element Sizes on
Picked Lines (选定线的单元尺寸定义) 拾取对话框,单击对话框中
的“PICK ALL”按钮。将弹出Element Sizes on Picked Lines (选
定线的单元尺寸)。

10.在对话框中的No. of element divisions (单元分割数)文本框
中输入“5”,然后单击“OK” 按钮关闭对话框,完成对面上各边的
分网设置。

11.在网格划分工具对话框中,单击Mesh 下拉框中的“Areas”,选
定分网对象是面。单击Shape (形状控制) 设置选项:Quad 单选按钮
和Free 单选按钮。然后,单击对话框中的“MESH”按钮,将会弹出
Areas Mesh (对选定的面进行分网)拾取对话框。单击对话框中的
“PICK ALL”按钮,选定所有创建的面进 行分网。单击对话框中的


“CLOSE”按钮,关闭对话框。

13.选取菜单路径Utility Menu | Select | Everything,选择所有
创建的模型作为操作对

象。

14.选取菜单路径Utility Menu | Plot | Replot,将所有建立的模
型在图形窗口中重新显

示。

15.选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Modeling | Copy |
Areas ,将弹出CopyAreas (面拷贝)拾取对话框。单击对话框中的
“PICK ALL”按钮,选择所有的面。将弹出Copy Areas(面拷贝)对话
框。

16.在面拷贝对话框中的X-offset in active CS (激活坐标系X 方
向平移量)文本框中输“0.5”,Items to be copied (拷贝项目)下
拉框中选择Areas and Mesh,设置拷贝项目为面及其网格 。然后单击
对话框的“OK”按钮关闭对话框,对选定的面按照设置的值进行拷贝。
将完成的一 层板壳有限元模型的建立。

17.重复操作步15,在弹出的面拷贝对话框中的Number of copies (拷
贝份数)文本框中输入“3”。删除X-offset in active CS (激活坐
标系X 方向平移量)文本框中的“0.5”,然后在Z-offset in active


CS (激活坐标系Z 方向平移量)文本框中输入“0.5”。单击对 话框的
“OK”按钮关闭对话框,对选定的面按照设置的值进行拷贝。 将完
成的二、三层板壳有限元模型的建立。

18.选取菜单路径Utility Menu | Plot | Multi-Plots,将建立的
完整的梁- 板壳有限元模型在图形窗口中进行显示。

19.合并重复节点,由于在模型建立时大量的运用 了模型拷贝功能,
因此在某些位置产生了重复节点等元素,需要将其合并。选取菜单路
径Mai n Menu | Preprocessor | NumberingCtrls | Merge Items,
将弹出Merge Coincident or Equivalently Defined Items (合并定
义的重复项目)对话框。

20.单击对话框中Type of item to be merge (合并项目类型)下拉框中的“All”,指定合并所有的项目,保持其余设置缺省,单击“OK”
按钮关闭对话框。对所 有重复的项目进行合并。

21.对项目编号进行压缩。选取菜单路径Main Menu | Preprocessor
| Numbering Ctrls |Compress Numbers,将弹出Compress Numbers (压
缩编号)对话框。

22.单击对话框中的Label Item to be compressed (压缩项目标签)
下拉框中的“All”,对所有项目编号进行压缩。单击“OK”按钮关
闭对话框。通过输出窗 口可以对合并和压缩的项目进行查看。


7.定义边条,加载并求解

(一)定义载荷和边界条件

1.选择菜单路径Utility Menu | Select | Entities,将弹出Select
Entities (实体选择)对话框 ,在对话框中的选择项目下拉框中选取
“Nodes”,选择方式下拉框中选取“By Location”。单击“Z
coordinates”单选按钮,然后单击“SELE ALL”按钮。再单击“OK”
按钮关闭对话框,选定所有Z 坐标值为0 的节点。

2.选取菜单路径Main Menu | Preprocessor | Loads | Define Loads
| Apply | Structural |

Displacement | On Nodes,将会弹出拾取对话框。单击对话框中的
“PICK ALL”按钮,将弹出ApplyU, ROT on Nodes (在节点上施加位
移约束)对话框。

3.在对话框中的DOFS to be constrained (被约束的自由度)滚动框
中,在所有自由度“All DOF”上单击一次使其高亮度显示。单击对< br>话框中的“OK”按钮,关闭对话框,完成对所选节点的约束。

4.选择菜单路径Utility Menu | Select | Everything。再选取菜
单路径Utility Menu | Plot |Replot。图形窗口中将显示出本实例
的有限元模型及其边条。

5.单击ANSYS 工具条上的“SEVE”按钮,对已完成的操作进行存盘。


(二)进行模态求解

1.选取菜单路径Main Menu | Solution | Analysis Type | New
Analysis,将弹出NewAnalysis (新分析)对话框。在对话框中单击
Modal 单选按钮,指定分析类型为模态分析(Modal)。 然后,单击“OK”
按钮完成分析类型的设置。

2.选取菜单路径Main Menu | Solution | Analysis Type | Analysis
Options,将弹出ModalAnalysis (模态分析)选项对话框。

3.在对话框中,指定Mode extraction method (模态提取方法)为子
空间迭代法(Subspace),并指定No. of modes extract (提取模态的
阶数)为“10”。将Expand mode shapes(扩展模态)单选框设置为“No”。
单击按钮,将会弹出Subspace Modal Method (子空间迭代法模态分
析选项)对话框。

4.单击“OK”按钮,接受 的缺省设置,完成对分析选项的设置。

5.选择菜单路径Main Menu | Solution | Solve | Current LS,将
弹出STATUS Command(求解命令状态)输出窗口和Solve Current
Load Step (求解当前载荷步)对话框。

6.仔细检查求解命令状态输出 窗口中列出的命令情况,如果符合分
析要求进行下一步操作,并选取菜单路径Utility Menu | File |
Close 关闭窗口。如果有不符合要求的地方,则单击“CLOSE”放弃


本次分析,回到相应菜单对其进行修改,然后再重新进行求解。

7.单击Solve Current Load Step (求解当前载荷步)对话框中的“OK”
按钮,进行梁-板结构的模态分析求解。

(三)获得谱解

1)指定分析选项

1.选取菜单路径Main Menu | Solution | Analysis Type | New
Analysis,将弹出NewAnalysis (新分析)对话框。

2.在对话框中单击Spectrum 单选按钮,指定分析类型为Spectrum
(谱分析)。然后,单击“OK”按钮关闭对话框。

3.选取菜单路径Main Menu | Solution | Analysis Type | Analysis
Options,将弹出Spectrum Analysis (谱分析选项)对话框。

4.在对话框中,单击Single-pt-resp 单选按钮,指定谱分析类型为
单点响应谱分析。然后,在求解的模态阶数(No. of modes for solu)
文本框中输入“10”。单击Calculate elem stresses (求解单元应
力)单选框,将其设置为“Yes”。

5.单击对话框中的“OK”按钮,关闭对话框,完成分析类型的设置。

2)定义载荷步选项

1.选取菜单路径Main Menu | Solution | Load Step Opts | Spectrum


| Single Point |Settings,将弹出Settings for Single-Point
Response Spectrum对话框。

2.在对话框中的Type of response spctr (响应谱分析类型)下拉框
中单击“Seismicdisplac” ,指定分析类型为位移单点响应谱分析。
在Excitation direction (激励方向)SEDX,SEDY,SEDZ 文本框中分别
输入0,1,0。保持其余选项为缺省值, 单击“OK”按钮,关闭对话
框。

3.选取菜单路径Main Menu | Solution | Load Step Opts | Spectrum
| Single Point | FreqTable将弹出单点响应谱分析的Frequency
Table (频率表定义)对话框。

4.在对话框中的FREQ1、FREQ2、……和FREQ8 文本框中依次输入、、、、
17、18、20 和32。可以用“Tab”键在个输入框之间切换。然后单击
“OK”按钮,关闭对话框。

5.选取菜单路径Main Menu | Solution | Load Step Opts | Spectrum
| Single Point | SpectrValues,弹出Spectrum Values – Damping
Ration (谱值-阻尼比)对话框。单击“OK”按钮,接受其缺省值,
即无阻尼。同时 ,将弹出Spectrum Values (谱值定义)对话框。

6.在对话框中的FREQ1、FREQ2…FREQ8 值对应的谱值SV1、SV2……
SV8 文本框中依次输入:、、、、、、 和。然后单击“OK” “OK”
按钮关闭对话框,完成对谱值的定义


3)进行求解

1.选择菜单路径Main Menu | Solution | Solve | Current LS,将
弹出STATUS Command(求解命令状态)输出窗口和Solve Current
Load Step (求解当前载荷步)对话框。

2.仔细检查求解命令状态输出 窗口中列出的命令情况,看指定的分
析类型、载荷步选项,结果输出选项等是否跟要求的一致。如果符合
分析要求,进行下一步操作。如果有不符合要求的地方,则单击
“CLOSE”按钮放弃本次分 析。回到相应菜单对其进行修改后再重新
求解。

3.单击Solve Current Load Step (求解当前载荷步)对话框“OK”
按钮,进行梁-板结构的单点响应谱分析求解。

4.根据求解问题所划分单元和节点的多少,ANSYS 将会花一定的时
间对问题进行求解。当求解完时,ANSYS 将弹出求解完成提示
“Solution is done”对话框,单击“CLOSE”按钮,结束梁-板结
构的功率谱密度分析。

(四)模态扩展

1.选取菜单路径Main Menu | Solution | Analysis Type | New
Analysis,将弹出NewAnalysis (新分析)对话框。

2.在New Analysis (新分析)对话框中,单击Modal 单选按钮,指定


分析类型为模态分析(Moda l)。然后,单击“OK”按钮完成分析类型
的设置。

3.选取菜单路径Main Menu | Solution | Analysis Type |
ExpansionPass,将弹出ExpansionPass 对话框。单击对话框中的
Expansion pass 单选框,将其设置为“On”,然后,单击“OK”按
钮关闭对话框。

4.选取菜单路径Main Menu | Solution | Load Step Opts |
ExpansionPass | Single Expand |Expand Mod 弹出Expand Modes es,
将(扩展模态)对话框。

5.在对话框中,指定要扩展的阶数(No. of modes to expand)为“10”,
在SignificantThreshold (有效阀值)文本框中输入“0.005”。单击
Calculate elem results ( 求解单元应力)单选框,使其变为“Yes”。
这样在进行模态扩展的同时将计算单元的应力值。然后, 单击“OK”
按钮关闭对话框。

6.选择菜单路径Main Menu | Solution | Solve | Current LS,将
弹出STATUS Command(求解命令状态)输出窗口和Solve Current
Load Step (求解当前载荷步)对话框。

7.仔细检查求解命令状态输出窗口中列出的命令情况,如果符 合分
析要求便进行下一步操作,并选取菜单路径Utility Menu | File |
Close 关闭窗口。如果有不符合要求的地方,则单击“CLOSE”按钮


放弃本次分析。并回到相应菜单对其进行修改,之后重新进行求解。

8.单击Solve Current Load Step (求解当前载荷步)对话框中的“OK”
按钮,进行梁—板壳结构的扩展模态求解。

9.当求解完时,ANSYS 将弹出求解完成提示“Solution is done”
对话框,单击“CLOSE”按钮,完成梁-板壳结构的扩展模态计算。

(五)模态合并

1.选取菜单路径Main Menu | Solution | Analysis Type | New
Analysis,将弹出NewAnalysis (新分析)对话框。

2.在New Analysis (新分析)对话框中,单击Spectrum 单选按钮,
指定分析类型为模态分析Spectrum (谱分析)。然后,单击“OK”按
钮完成分析类型的设置。

3.选取菜单路径Main Menu | Solution | Analysis Type | Analysis
Options,将弹出Spectrum Analysis (谱分析分析)选项对话框,选
择缺省时的谱分析类型Single - pt resp(单点响应谱)。单击“OK”
按钮关闭对话框。

4.选取菜单路径Main Menu | Solution | Load Step Opts | Spectrum
| Single Point | Mode

Combine,将弹出Mode Combination Mehtod对话框。


5.在对话框中单击Mode Combination Method (指定模态合 并方法)
下拉框中的“SRSS”,指定模态合并方法为“SRSS”,在Significent
threshold (有效阀值)文本框中输入“0.15”,指定Type of output
(结果输出类型)为“Displacement”。然后,单击“OK”按钮关闭对
话框。< br>
6.选择菜单路径Main Menu | Solution | Solve | Current LS,将
弹出STATUS Command(求解命令状态)输出窗口和Solve Current
Load Step (求解当前载荷步)对话框。

7.仔细检查 求解命令状态输出窗口中列出的命令情况,如果符合分
析要求便进行下一步操作,并选取菜单路径Uti lity Menu | File |
Close 关闭窗口。如果有不符合要求的地方,则单击“ CLOSE”按钮
放弃本次分析。并回到相应菜单对其进行修改,之后重新进行求解。

8.单击Solve Current Load Step (求解当前载荷步)对话框中的“OK”
按钮,进行梁-板壳结构的模态合并求解。

9.当求解完时,ANSYS 将弹出求解完成提示对话框,单击“CLOSE”
按钮,结束梁-板结构的模态合并求解。

10.选择菜单路径Main Menu | Finish,退出求解菜单。

(六)云图结果显示

1.选取菜单路径Main Menu | General Postproc | Read Results |


First Set,选择梁-板壳

结构被扩展了的第一阶模态(实际上是梁-板壳结构模态分析求解得
到的第2 阶模态)。

2.选取菜单Main Menu | General Postproc | Plot Results | Nodal
Solu,将弹出Contour

Nodal Solution Data对话框。选择Nodal Solution|DOF
Solution|Displacement vector sum对梁-板壳结构扩展后的第一阶
模态彩色云图进行

3.选取菜单Main Menu | General Postproc | Plot Results | Nodal
Solu,将弹出Contour Nodal Solution Data对话框。选择Nodal
Solution|DOF Solution|Stress|Von Mises Stress对梁-板壳结构
扩展后的第一阶模态彩色云图进行。







图6、反作用力效果



命令代码
BATCH

WPSTYLE,,
,,,,,,0

ET,2,BEAM
4

MPDATA,EX
,1,,2E11

K,2,0,0,,

input,me
nust,tmp,
'', ,,,,,,
,,,,,,,,,
1

GRA,POWE
R

GST,ON

PLO,INFO
,3

GRO,CURL
,ON

CPLANE,1
REPLOT,R
ESIZE

REPLOT,R
ESIZE

FILNAME,
EXERCISE7
,0

TITLE,SP
ECTRUM
ANALYSIS
OF A
SHELL-BEA
M
STRUCTURE

PREP7

ET,1,SHEL
L63

R,1,,0,0,
0,0,0,

RMORE, ,
, ,

RMORE

RMORE, ,
R,2,,,9E-
12,,,0,

RMORE, ,
, , , , ,

MPTEMP,,,
,,,,,

MPTEMP,1,
0

MPDATA,PR
XY,1,,

MPTEMP,,,
,,,,,

MPTEMP,1,
0

MPDATA,DE
NS,1,,

VIEW,1,,
-1,1


VUP,1,Y

REPLOT

K,1,0,0,0
,

K,3,0,0,,

K,4,0,0,,

L,
1,
2

L,
2,
3

L,
3,
4

TYPE, 2
MAT,
1

REAL,


2

3

12

LGEN,2,P5
1X, , ,,
MAT, 9

1

FITEM,5,-ESYS, LGEN,2,P5
0

1X, , , ,REAL, 22

SECNUM,

LESIZE,AL
L, , ,6,
,1, , ,1,
FLST,2,3,
4,ORDE,2
FITEM,2,1
FITEM,2,-
3

LMESH,P51
X

FLST,3,3,
4,ORDE,2
FITEM,3,1
FITEM,3,-
, , ,0

FLST,3,6,
4,ORDE,2
FITEM,3,1
FITEM,3,-

6


LGEN,2,P5
1X, , ,,
, , ,0

LSEL,S,LO
C,X,

FLST,3,6,
4,ORDE,2

FITEM,3,7

FITEM,3,-
, , ,0

ALLSEL,AL

L


USER, 1
FLST,2,4,
3

FITEM,2,2
FITEM,2,6
FITEM,2,1
4

FITEM,2,1
0


A,P51X


TYPE, 1
2

ESYS,
0


SECNUM,
TYPE, 1
MAT,

1


REAL,
2

ESYS,
0

SECNUM,
FLST,5,4,
4,ORDE,2

FITEM,5,1
CM,_Y,LIN
E

LSEL, , ,
,P51X


CM,_Y1,LI
NE

CMSEL,,_Y
LESIZE,_Y
1, , ,5,
, , , ,1
MSHKEY,0

CM,_Y,ARE
A


ASEL, , , ,
1





CM,_Y1,AR
EA

CHKMSH,'A
FLST,3,2,
5,ORDE,2

2

AGEN,2,P5
1

BSP,10

REP,FAST

EQSLV,FRO
NT

FITEM,3,1

1X, , , ,
REA'

CMSEL,S,_
Y

AMESH,_Y1
CMDELE,_Y
CMDELE,_Y
1

CMDELE,_Y
2

FLST,3,1,
5,ORDE,1
FITEM,3,1
AGEN,2,P5
1X, , ,,
, , ,0

FITEM,3,-
2

SAVE


FLST,3,2,

5,ORDE,2
FITEM,3,1
FITEM,3,-
2

AGEN,2,P5
1X, , , ,

,, ,0


FLST,3,2,
5,ORDE,2
FITEM,3,1
FITEM,3,-
,, ,0

NUMMRG,AL
L, , , ,L
OW

NUMCMP,AL

L


VIEW,1,,
,

VUP,1,Y

REPLOT
EPLOT

DIST,1,,

1


REP,FAST
DIST,1,,
FOC,
1, ,
,

REPLO

DIST,1,,
1

REP,FAST
DIST,1,,
1

REP,FAST
FINISH

SOL

ANTYPE,2

MSAVE,0
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, ,0

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MODOPT,SU

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0, ,OFF
RIGID,


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ALL

NSEL,S,LO
C,Z,0

FLST,2,6,
1,ORDE,6






FITEM,2,1

OLU

STATUS,SSTATUS,SEFACET,1

FITEM,2,2
0

FITEM,2,3
9

FITEM,2,5
8

FITEM,2,7
7

FITEM,2,9
6

GO

D,P51X, ,
0, , , ,A
LL, , , , ,
ALLSEL,AL
L

STATUS,S
SOLVE

FINISH

SOLU

ANTYPE,8

SPOPT,SPR
S,10,0

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,

SED,0,1,0
,

ROCK,0,0,
0,0,0,0,

FREQ,,1,,
,17,18,20
,32,

SV,1,,,,,
,,,,

OLU

SOLVE

FINISH

SOLU
ANTYPE,2
EXPASS,1

MXPAND,10
,0,0,1,,
STATUS,S
OLU

SOLVE


FINISH

SOLU
ANTYPE,8

CQC,,DISP
OLU

SOLVE

STATUS,S
OLU

SOLVE

FINISH

POST1

SET,LAST

SET,LAST

SET,LIST
PRNSOL,U,
COMP

PRRSOL,F
EFACET,1

PLNSOL,
U,SUM, 2,
PLNSOL,
S,INT, 2,

EFACET,1

PLNSOL,
S,1, 2,

EFACET,1

PLNSOL,
U,SUM, 1,







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