ANSYS瞬态动力学分析步骤

ANSYS模态分析步骤

第1步：载入模型Plot>V olumes，输入/units，SI（即统一单位M/Kg/S）。若为组件，则进行布尔运算：Main Menu>Preprocessor>Modeling>Operate>Booleans>Glue(或Add)>V olumes

第2步：指定分析标题/工作名/工作路径，并设置分析范畴

1 设置标题等Utility Menu>File>Change Title/ Change Jobname/ Change Directory

2 设置分析范畴Main Menu>Preference，单击Structure，OK

第3步：定义单元类型

Main Menu>Preprocessor>Element Type>Add/Edit/Delete，→Element Types对话框，单击Add→Library of Element Types对话框，选择Structural Solid，再右滚动栏选择Brick 20node 95，然后单击OK，单击Element Types对话框中的Close按钮就完成这项设置了。

第4步：指定材料性能

Main Menu>Preprocessor>Material Props>Material Models→Define Material Model Behavior，右侧Structural>Linear>Elastic>Isotropic，指定弹性模量EX、泊松系数PRXY；Structural>Density指定密度。第5步：划分网格

Main Menu>Preprocessor>Meshing>MeshTool，出现MeshTool对话框，一般采用只能划分网格，点击SmartSize，下面可选择网格的相对大小，保留其他选项，单击Mesh出现Mesh V olumes对话框，其他保持不变单击Pick All，完成网格划分。当内存不足时，取消SmartSize

第6步：进入求解器并指定分析类型和选项

Main Menu>Solution>Analysis Type>New Analysis，出现New Analysis对话框，选择Modal，OK。Main Menu>Solution> Analysis Type>Analysis Options，将出现Modal Analysis对话框，选中Subspace 模态提取法，在No. of modes to extract处输入相应的值（一般为5或10），单击OK，出现Subspace Model Analysis对话框，输入Start Freq值，即频率的起始值，其他保持不变（也可输入End Frequency，即输入频率范围；此时扩展模态仅在此范围内取值），单击OK。

第7步：施加边界条件

Main Menu>Solution>Define loads>Apply>Structural>Displacement，出现ApplyU，ROT on KPS对话框，选择在点、线或面上施加位移约束，单击OK会打开约束种类对话框，选择（All DOF，UX，UY，UZ）相应的约束，单击apply(多次选择)或OK即可。

第8步：指定要扩展的模态数

Main Menu>Solution>Load Step Opts>ExpansionPass>Single Expand>Expand Modes，出现Expand Modes对话框，在No. of modes to expand 处输入第6步相应的数字，单击OK即可。

注意：在第6步NMODE No. of modes to expand输入扩展模态数后，第8步可省略。

第9步：进行求解计算

Main Menu>Solution>Solve>Current LS。浏览在/STAT命令对话框中出现的信息，然后使用File>Close 关闭该对话框，单击OK。在出现警告（不一定有）“A check of your model data produced 1 Warning。Should the SOLV command be executed?”时单击Yes，求解过程结束后单击close。

第10步：列出固有频率

Main Menu>General Postproc>Results Summary。

第11步：动画显示模态形状

查看某阶模态的变形，先读入求解结果。执行Main Menu>General Postproc>Read results>first Set，然后执行1.Main Menu>General Postproc>Plot Results>Deformed Shape，在弹出对话框中选择“Def+undefe edge”或执行 2.PlotCtrls>Animate>mode shape，出现对话框，左边滚动栏不变，在右边滚动栏选择“Def+undefe edge”，单击OK，可查看动画效果。如果需要看其他阶模态，执行Main Menu>General Postproc>Read results>Next Set，重复执行上述步骤即可。

第12步：结束分析SA VE_DB; Main Menu>Finish

瞬态动力学分析步骤

第1步：前处理，如模态分析。

第2步：设定求解类型并加载

（1）求解类型：Main Menu>Solution>Unabridged Menu>Analysis Type>New analysis，选择Transient，然后选择Full，其他默认，单击OK。

（2）加载：a、施加约束或力，如模态分析。b、如需施加位移载荷，则先定义位移函数，并经此位移函数施加在变幅杆的大端面上。方法为：(a)Main Menu>Solution>Define Loads> Apply>Functions>Define/Edit，出现Function Editor对话框，在Function Type中选择Single equation，在(X,Y,Z)interpreted in csys中选择0，表示选择直角坐标系，在Result中输入位移函数（如=5*10^(-6)*sin(2*{PI}*20000*{TIME}），然后保存。(b)选择Main Menu>Solution>Apply>Functions>Read File，打开上述保存的文件，在Table parameter name中输入一个名字，单击OK。(c)加载，Main Menu>Solution>Define loads>Apply>Structural>Displacement>On AREA，选择相应的方向，在Apply as 中选择Existing table,然后选择OK，出现上步输入的名字，单击OK即可。

（3）设置初始条件：Main Menu>Solution>Define Loads> Apply>Initial Condit’n>Define，弹出Define Initial Conditions拾取菜单，在大端面拾取一节点（亦可拾取大端面上所有节点，结果一样），单击OK，弹出对话框，在Lab DOF to be specified 选择相应的方向，设置初始位移和初始速度（如位移载荷如上，则初始位移为0，初始速度为0.628）

（3）设置载荷步选项：a、Main Menu>Solution>Load Step Opts>Output Ctrls>Solu Printout，FREQ= Every substep。b、>Output Ctrls>DB/Resultts File，FREQ= Everysubstep。c、Main Menu>Solution>Load Step Opts>Time/Frequency>Time-Time step，[TIME]=1/f，[KBC]=stepped。d、>Time/Frequency>Time and Substps，[TIME]= 1/f，[NSUBST]=50或100即时间间距，需>20。

第3步：求解

Main Menu>Solution>Solve>Current LS

第4步：观察结果

进入时间历程后处理：Main Menu>TimeHist PostPro,弹出对话框，里面已有默认变量时间（Time）。其它同谐响应分析。

如果没有形成图形，可先关闭Time History Variables对话框，然后设置坐标，方法为：(1)Utility Menu>PlotCtrls>Style>Graphs>Modify Grid，弹出对话框在[/GRID]后选择X and Y lines，其他默认，单击OK；(2)设置坐标Utility Menu>PlotCtrls>Style>Graphs>Modify Axes，在[/AXLAB]文本框中输入DISP，其他默认单击OK。(3)绘制变量图：Main Menu>TimeHist PostPro>Graph Variables，在NV AR1后输入2，NV AR2输入3，NV AR3后输入4，单击OK就可显示出图形。

第5步：结束分析SA VE_DB; Main Menu>Finish

以上分析可关闭优化设置：Main Menu>Solution>Unabridged Menu>Load Opts>Solution Ctrl,弹出对话框，在【SOLCONTROL】后面选择Off，Pressure load 后选择Include。

另注意：以上分析不考虑非线性问题。如考虑非线性问题，则：在第2步增加：Main Menu>Solution>Analysis Type>Sol’n Control，在Baisc选项中选择Large Displacement Transient；在Nonlinear选项中单击Set convergence criteria,弹出对话框，单击Replace，设置Lab Convergence is based on，V alue Reference value of Lab以及Tolerance about Value。