有限元基础理论课件第8章瞬态分析.ppt

第8章 瞬态动力学分析,8.1 瞬态动力学分析概述,瞬态动力学分析（也称时间历程分析）用于受任意随时间变化载荷的结构动力学响应。,8.2 瞬态动力学分析方法,8.2.1完全法（full method）。采用完整的系统矩阵计算瞬态响应。功能最强，允许包含各类非线性特性（塑性、大变形、接触）。优点:容易使用，不必关心和选取主自由度；允许包含各类非线性；在一次处理过程中计算出所有的位移和应力；允许施加各种类型的载荷；允许采用实体模型上所加的载荷。,第8章 瞬态动力学分析,8.2.2模态叠加法（mode superposition method）。通过对模态分析得到的振型（特征值）乘上因子并求和来计算出结构的响应。特点:比Full法快，开销小；整个瞬态分析过程中时间步长必须保持恒定，不允许用自动时间步长；唯一允许的非线性是点-点接触；不允许非零位移。,第8章 瞬态动力学分析,8.2.3缩减法（Reduced method）。采用主自由度和缩减矩阵来压缩问题的规模。主自由度处的位移计算出来后，扩展到初始的完整DOF集上。特点:比Full法快，开销小；所有载荷必须施加在用户定义的自由度上，不能在实体模型和单元上施加载荷；整个瞬态分析过程中时间步长必须保持恒定，不允许用自动时间步长；唯一允许的非线性是点-点接触；不允许非零位移；初始解只计算出主自由度的位移。要得到完整的位移、应力和力的解需进行扩展处理。,第8章 瞬态动力学分析,8.3Full法瞬态动力学分析基本步骤前处理（建立模型、划分网格）建立初始条件；设置求解控制；设置求解选项；施加载荷（不随时间变化的载荷和边界条件）；设定载荷步和变化载荷；瞬态求解；后处理。,第8章 瞬态动力学分析,前处理（建立模型、划分网格）可以采用各种非线性；建立初始条件；第一个载荷步通常被用来建立初始条件。初始条件应该是零时刻的情况，但由于求解时间必须大于零，所以初始条件一般设定一个小的时间，也可在瞬态分析中的第一载荷步中设置。设置求解控制；指定在载荷步的载荷发生变化的形式是阶跃（默认的）载荷还是斜坡载荷；设定此步载荷步的子步数目，可以打开自动子步来优化。设置求解选项；预应力；阻尼；质量矩阵的形式。,第8章 瞬态动力学分析,施加载荷（不随时间变化的载荷和边界条件）；为考虑惯性力的影响，需设置材料的密度；其它载荷施加与静力分析一样。设定载荷步和变化载荷；Time,KBC,Loads,Lswrite,i瞬态求解；多载荷步求解:Solution-Solve-From LS Files;APDL:lssolve,i,j,第8章 瞬态动力学分析,后处理时间历程后处理定义变量，提取数据，绘制变量的时间变化曲线（在实例中讲解）,实例1（静力分析）,实例1（瞬态分析，方法2）,实例1（瞬态分析，方法1）,第8章 瞬态动力学分析,共振（瞬态分析，方法1）,第8章 瞬态动力学分析,共振（瞬态分析，方法2）,第8章 瞬态动力学分析,实例1（静力分析）,第8章 瞬态动力学分析,瞬态分析（第六步，力最大）,最大节点应力时间历程（step）,最大节点应力时间历程（stepped）,方法1最大节点应力时间历程（ramped）,第8章 瞬态动力学分析,方法2最大节点应力时间历程（ramped）,