搜索ANSYS對塔科馬窄橋的模態(tài)疊加動力分析
2016-10-25 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
ANSYS 動力分析- 模態(tài)疊加方法實(shí)例
目標(biāo) - 得到使用模態(tài)疊加法執(zhí)行典型動力分析的主要步驟。
塔科馬窄橋 (Tacoma Narrows bridge),又稱 Galloping Gertie,由于它在 1940 年的突然垮塌而聞名于世。本例中,我們將考察該橋的一個模型并計算它的自然頻率和模態(tài)形狀。然后將通過模態(tài)疊加法諧波分析來模擬導(dǎo)致該橋垮塌的風(fēng)暴載荷和渦流。與介紹性例題不同,本例題將詳細(xì)介紹各個操作步驟。
操作指南:首先進(jìn)行模態(tài)分析: 1. 從常用的工作目錄進(jìn)入 ANSYS
2. 讀入文件 gallop.inp 創(chuàng)建橋梁模型。 Utility Menu > File > Read Input from… 選擇 gallop.inp– 將對該橋創(chuàng)建模型和執(zhí)行一個有預(yù)應(yīng)力的靜力分析:
約束和壓力載荷如圖:
3. 3. 下一步是執(zhí)行一個模態(tài)分析。 進(jìn)入 Solution,修改分析類型為 Modal: Solution > New Analysis… 選擇 Modal。
4. 設(shè)置如下分析選項: Solution > Analysis Options...接受默認(rèn)值 (Block Lanczos)。抽取 10 個模態(tài)。擴(kuò)展 10 個模態(tài)。計算單元結(jié)果。包含預(yù)應(yīng)力選項,然后 OK。
5. 在下一個對話框中 – 設(shè)置頻率范圍和模態(tài)規(guī)范化方法,接受默認(rèn)值。
6. 求解: Solution > Solve > Current LS
7. 繪制前幾個模態(tài)形狀: General Postproc > First Set General Postproc > Plot Results > Nodal Solution ...
以下進(jìn)行諧波分析:8. 再次進(jìn)入 Solution,選擇 harmonic analysis: Solution > New Analysis…
9. 設(shè)置如下分析選項: Solution > Analysis Options... - 選擇 Mode superposition solution method - 對所有其它選項使用默認(rèn)值: 對后續(xù)對話框所有選項使用默認(rèn)值:
10. 設(shè)置頻率和子步選項: Solution > Time/Frequenc > Freq and Substeps... 設(shè)置:Harmonic frequency range = 0 to 0.4 Number of substeps = 40 Stepped boundary conditions
11. 設(shè)置 constant damping ratio = 0.01: Solution > Time/Frequenc > Damping…
12. 對于模態(tài)疊加,施加一個載荷矢量 (load vector),放大因子 100: Solution > Apply > Load Vector > For Mode Super…
(關(guān)閉警告信息窗口)
13. 求解: Solution > Solve > Current LS
14. 創(chuàng)建一個代表中心節(jié)點(diǎn)的標(biāo)量參數(shù): ncen = node(0,0,0)。 (得到 ncen = 1)
15. 進(jìn)入 POST26 (TimeHist Postproc),變量閱讀器將自動啟動:
點(diǎn)擊 File > Open Results,選擇 “gallop.rfrq” 作為結(jié)果文件,然后點(diǎn)擊[Open];
在隨后的數(shù)據(jù)庫選擇對話框中,選擇 “gallop.db” 作為 ANSYS 數(shù)據(jù)庫,然后點(diǎn)擊[Open]。
16. 點(diǎn)擊變量閱讀器左上角的 + 號,定義一個變量,包含中心節(jié)點(diǎn)的位移 UZ:
b. 按 OK 后,在拾取對話框中輸入節(jié)點(diǎn)號 1 并按 OK:
b.在變量閱讀器中顯示新變量 2,名為 UZ_2。然后點(diǎn)擊 File -> Close 退出變量閱讀器:
17. 繪制變量 2 的圖形: TimeHist Postpro > Graph Variables… 在頂部域中輸入 2:
繪制變量 2 的圖形:
19. 讀入文件 … gallop_more.inp。
20. 進(jìn)入 POST1,讀取 load step 1 substep 7 的實(shí)部結(jié)果:
繪制 0.07 Hz,實(shí)部的變形形狀和應(yīng)力云圖:
對于虛部重復(fù)這一操作:
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