搜索ANSYS慣性釋放的分析方法
2017-03-02 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
ANSYS慣性釋放的分析方法文介紹了ANSYS做慣性釋放分析的相關(guān)方法。
通常我們做線性靜力分析需要保證結(jié)構(gòu)沒有剛體位移,否則求解器沒有辦法計(jì)算。但是很多分析,例如飛機(jī)在飛行時(shí),輪船在航行時(shí),要想計(jì)算結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力分布,需要采用慣性釋放(inertia relief),在結(jié)構(gòu)上施加一個(gè)虛假的約束反力來保證結(jié)構(gòu)上合力的平衡。
慣性釋放是MSC.NASTRAN或ANSYS中的一個(gè)高級(jí)應(yīng)用,允許對(duì)完全無約束的結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析。簡單地說就是用結(jié)構(gòu)的慣性(質(zhì)量)力來平衡外力。盡管結(jié)構(gòu)沒有約束,分析時(shí)仍假設(shè)其處于一種“靜態(tài)”的平衡狀態(tài)。采用慣性釋放功能進(jìn)行靜力分析時(shí),只需要對(duì)一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行6個(gè)自由度的約束(虛支座)。針對(duì)該支座,程序首先計(jì)算在外力作用下每個(gè)節(jié)點(diǎn)在每個(gè)方向上的加速度,然后將加速度轉(zhuǎn)化為慣性力反向施加到每個(gè)節(jié)點(diǎn)上,由此構(gòu)造一個(gè)平衡的力系(支座反力等于零)。求解得到的位移描述所有節(jié)點(diǎn)相對(duì)于該支座的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)結(jié)構(gòu)上承受一系列載荷作用時(shí),ANSYS提供的慣性釋放的功能可計(jì)算結(jié)構(gòu)與所承受載荷平衡所需要的加速度,此時(shí)結(jié)構(gòu)上的位移約束只能約束剛體運(yùn)動(dòng),且計(jì)算的約束點(diǎn)上的反力應(yīng)為零。
因?yàn)榧铀俣仁歉鶕?jù)單元質(zhì)量矩陣和所施加載荷計(jì)算的,包括平移和旋轉(zhuǎn)加速度,所以輸入數(shù)據(jù)中一定要有材料密度。下面為一小例子:
fini
/clear,start
/prep7
et,1,45
mp,ex,1,2e9
mp,dens,1,7000
mp,nuxy,1,0.3
!blc5,,,1,1,1
blc4,,,1,1,1
esize,0.2
vmesh,1
asel,s,loc,z,0
sfa,all,1,pres,100
!asel,s,loc,x,-0.5
asel,s,loc,x,
da,all,ux,
!asel,s,loc,y,-0.5
asel,s,loc,y,
da,all,uy,
asel,all
irlf,1
/solu
solve
irlist
當(dāng)結(jié)構(gòu)上承受一系列載荷作用時(shí),ANSYS提供的慣性釋放的功能可計(jì)算結(jié)構(gòu)與所承受載荷平衡所需要的加速度,此時(shí)結(jié)構(gòu)上的位移約束只能約束剛體運(yùn)動(dòng),且計(jì)算的約束點(diǎn)上的反力應(yīng)為零。
因?yàn)榧铀俣仁歉鶕?jù)單元質(zhì)量矩陣和所施加載荷計(jì)算的,包括平移和旋轉(zhuǎn)加速度,所以輸入數(shù)據(jù)中一定要有材料密度。下面為一小例子:
fini
/clear,start
/prep7
et,1,45
mp,ex,1,2e9
mp,dens,1,7000
mp,nuxy,0.3
!blc5,,,1,1,1
blc4,,,1,1,1
esize,0.2
vmesh,1
asel,s,loc,z,0
sfa,all,1,pres,100
!asel,s,loc,x,-0.5
asel,s,loc,x,
da,all,ux,
!asel,s,loc,y,-0.5
asel,s,loc,y,
da,all,uy,
asel,all
irlf,1
/solu
solve
irlist
利用質(zhì)量釋放提取重心坐標(biāo):
finish
/clear
/prep7
block,,10,,20,,50
block,,10,,20,50,100
et,1,186
mp,ex,1,210e3
mp,prxy,1,0.3
mp,dens,1,7.85e-9
mp,ex,2,4200e3
mp,prxy,2,0.3
mp,dens,2,9.30e-9
lesize,all,5
vatt,1
vmesh,1
vatt,2
vmesh,2
IRLF,1
/solu
!nsel,s,loc,y,0
!d,all,all
nsel,s,loc,y,20
!f,all,fx,-1
!f,all,fy,-1
!f,all,fz,-1
allsel,all
solve
*get,xx,elem,0,mc,x
*get,yy,elem,0,mc,y
*get,zz,elem,0,mc,z
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