ANSYS反应谱分析内幕(精品范文).doc

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ANSYS反应谱分析内幕

ANSYS结构振型分解反应谱分析有如下内容：

1）首先要定义好加速度反应谱。这里需要注意的是，规范上给的是地震影响系数谱曲线，这个曲线的函数值是以地面加速度为单位的。而我们在用这个软件算的时候就需要给出绝对的加速度值，这个绝对加速度值当然就是要在地震影响系数的基础上再乘上一个地面加速度。而地面加速度也并不一定是9.8，这与我们使用的单位制有关，如果是N/M/S，就应该是9.8，如果是N/MM/S就应该是9800。

2）求振型。一定要是相对质量矩阵进行归一化，当然modopt 命令默认的方法就可以了，为什么要这样呢，从ANSYS文档式17-110就可以看出，这个式子是求振型参与系数的，显然这个式子里面不是完整的求振型参与系数的式子，它少了分母，但是，由于对振型相对质量矩阵进行了归一化，这个分母就等于1了，这就是为什么必须要对振型相对质量进行归一化的原因了。在这一步中，可以这样理解，程序只进行了一次特征值求解，即只求出了周期和振型。如果需要看某个振型的“内力/应力/反力”，就需要对其进行模态扩展。模态扩展其实就是相当于对将“振型位移”看作“强制位移”进行静力的分析而得到静力分析的结果。

3）求谱解。其实在这一步中，程序只做了一件事，那就是求模态系数。模态系数的算法在ANSYS文档里有说明，对于不同的激励谱（位移谱、加速度谱、力谱），其算法不一样，对于加速度谱，它等于模态参与数/模态频率的平方*谱值（模态频率的平方是弧度/秒，开始

的时候我老是验算不过去这个式子，总是差一个40左右的系数，就是没有注意它的单位制，原来（2*3.14159）^2就约等于

40），而详细的说明见ANSYS文档式17-120～17-126。总而言之，模态系数描述的是某个模态对的结构总的响应的贡献。顺便指出，模态参与系数是某个模态对结构发生给定单位方向位移的贡献，这个东东可查阅的资料比较多，这里就不多说了。

4）模态扩展。关于它的意思，在2）中已说过了，其实这一步也可以放在2）中执行，效果是一样的。

5）模态组合。其实如果在2）中进行了模态扩展，可以把每一个模态看作一个“荷载工况”，那么就可以看到每一个“荷载工况”下的“应力/内力/反力”了。那么现在，我们又知道了每一个“荷载工况”的“工况组合系数”——模态系数，我们就可以将它们“组合”起来了。这里的“组合”当然不是简单的线组合了，而是基于概念理论的srss、cqc等组合。那么在这一步里面，程序其实也就做了一件事，那就是生成了一个以mcom为后缀的命令流文件，这个文件完全可以用记事本儿打开看看，里面全是工况运算，其实，就是进行工况的组合罢了。文件里面可以清楚的看到每一种“工况”的组合系数，这个组合系数就是3）中算出的模态系数。

最后，有一点需要解释一下，为什么求解的振型明明是10（打个比方）个，而反应分析后用SET,LIST却没有10个，并且看到的几个子步号也不连续。这是由于mxpand命令里的最后一个参数SIFNIF控制的,它的意思（其实文档里写得很清楚）是当模态的模态系数除以最大的那个模态系数的值小于这个值的话，就不对这个模态进行mxpand（模态扩展）。如果打开.mcom文件，里面的“工况”可能会更少，这是由srss命令的第一个参数SIFNIF，其原理和mxpand命令里的最后一个参数SIFNIF一样。