ANSYS 动力分析 谱分析实例

ANSYS 动力分析- 谱分析实例

谱分析实例 - 工作台的响应谱分析

说明：

确定一个工作台在如下加速度谱作用下的位移和应力：

操作指南：

1. 清除数据库，读入文件 table.inp 以创建模型的几何和网格。

2. 模态分析，求解 15 个模态，注意选择计算单元结果。

查看前几个模态形状：

3. 返回 /Solution，选择新分析 - 谱分析：

设置求解选项，选择单点谱分析，使用所有 15 个模态：

设置常数阻尼比 0.01。

设置激励为 X 方向的加速度谱：

定义加速度谱：首先定义频率表：

然后定义各频率点的谱值 (加速度值)：定义阻尼比为 0.02，然后输入个频率点的加速度值：

使用 Show States 可以查看设置结果：

选择模态组合方法：使用 SRSS 方法进行模态叠加，输出类型为位移。

其中的有效门限值 (significance threshold) 使得在模态组合时只包含主要的模态，模态的有效门限值是模态系数与最大模态系数的比值。要在组合时包含所有模态，使用 0 值作为门限值。

点击 Solve -> Current LS 进行求解：

进入 POST1，首先读入 .mcom 文件 (File -> Input ...)，执行模态组合，然后查看桌子的位移，注意它的组号为 9999：

显示工作台的 Mises 应力：

注意：

–大多数组合方法包含平方运算，这会导致应力分量正负号的丢失。因此，从这些无正负号的应力分量导出的等效应力和主应力是非保守和不正确的；

–如果对等效应力 / 应变和主应力 / 应变感兴趣，应该在读入jobname.mcom 文件前执行 SUMTYPE, PRIN ( General Postprocessor > Load Case > Calc Options > Stress Option …) 命令。从而会直接计算导出值，得到更为保守的结果。

设置如下，选择 Comb Principals：

从新读入 .mcom 文件，执行模态组合，然后查看桌子的应力，比前面Comb Conponent 略大一点：

5. 如果有兴趣，自己可以分别在 Y 和 Z 方向施加加速度谱，重复这一分析。

附录输入文件 table.inp

finish

/clear

/udoc,1,date,off

complete=0 ! 如果将此句改为 complete = 1，将会执行完整的分析，否则只是生成模型

/prep7

/title,TABLE DYNAMIC ANALYSIS

! Model generation

et,1,63

et,2,4

r,1,.75 ! Shell thickness

r,2,2.589,3.151,3.151,3,3 ! Beam properties

mp,ex,1,3e7

mp,prxy,1,0.3

mp,dens,1,7.3e-4

mp,ex,2,1e7

mp,prxy,2,0.3

mp,dens,2,2.6e-4

k,1

k,2,60

k,3,60,,30

k,4,,,30

k,5,,36

k,6,60,36

k,7,60,36,30

k,8,,36,30

l,1,5 ! Legs

l,2,6

l,3,7

l,4,8

l,5,6,6 ! Edge bracing

l,6,7,4

l,7,8,6

l,8,5,4

a,5,6,7,8 ! Table top

type,2 ! Mesh the legs real,2

mat,2

esize,,4

lmesh,all

type,1

real,1

mat,1

amesh,1 ! Mesh table top /view,,3,2,6

eplot

nsel,,loc,y,0

d,all,all

nsel,all

/pbc,u,,1

eplot

*if,complete,eq,1,then

/solu

antype,modal

modopt,lanb,15

mxpand,15,,,yes

solve

finish

/solu

antype,spectrum

spopt,sprs,,yes

dmprat,.01

svtype,2

sed,1,0,0

freq,20,80,200,300

sv,,150.2,217,217,79.5

srss ! Mode combination method solve

/post1

/inp,,mcom

pldisp,2

plns,s,1

finish

*endif