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1、有限元基础理论课件瞬态分析第1页，共12页，编辑于2022年，星期六第第8章章 瞬态动力学分析瞬态动力学分析8.2.2模态叠加法（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。的响应。特点特点:l比比Full法快，开销小；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；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唯一允许的非线性是点-点接触；点接触；不允许非零位移。不允许非零位移
2、。第2页，共12页，编辑于2022年，星期六第第8章章 瞬态动力学分析瞬态动力学分析8.2.3缩减法（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，扩展到初始的完整展到初始的完整DOF集上。集上。特点特点:l比比Full法快，开销小；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；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；整个瞬态分析过
3、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唯一允许的非线性是点-点接触；点接触；不允许非零位移；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。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3页，共12页，编辑于2022年，星期六第第8章章 瞬态动力学分析瞬态动力学分析8.3Full法瞬态动力学分析基本步骤法瞬态动力学分析基本步骤前处理（建立模型、划分网格）前处理（建立模型、划分网格）建立初始条件；建立初始条件；设置求解控制；设置求解控制；设置求解选项；设置求解选项；施加载荷（不随时间变化的载
4、荷和边界条件）；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；设定载荷步和变化载荷；瞬态求解；瞬态求解；后处理。后处理。第4页，共12页，编辑于2022年，星期六第第8章章 瞬态动力学分析瞬态动力学分析前处理（建立模型、划分网格）前处理（建立模型、划分网格）可以采用各种非线性；可以采用各种非线性；建立初始条件；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，也可在瞬态分析中求解时间必须大于零，所以初始条件一般设定一个小
5、的时间，也可在瞬态分析中的第一载荷步中设置。的第一载荷步中设置。设置求解控制；设置求解控制；指定在载荷步的载荷发生变化的形式是指定在载荷步的载荷发生变化的形式是阶跃（默认的）阶跃（默认的）载荷还是载荷还是斜坡斜坡载荷；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；设置求解选项；预应力；预应力；阻尼；阻尼；质量矩阵的形式。质量矩阵的形式。第5页，共12页，编辑于2022年，星期六第第8章章 瞬态动力学分析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）；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
6、设置材料的密度；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。其它载荷施加与静力分析一样。设定载荷步和变化载荷；设定载荷步和变化载荷；Time,KBC,Loads,Lswrite,i瞬态求解；瞬态求解；多载荷步求解多载荷步求解:Solution-Solve-From LS Files;APDL:lssolve,i,j第6页，共12页，编辑于2022年，星期六第第8章章 瞬态动力学分析瞬态动力学分析后处理后处理时间历程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）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）实例实例1（静力分析静力
7、分析）实例实例1（瞬态分析，瞬态分析，方法方法2）实例实例1（瞬态分析，方法（瞬态分析，方法1）第7页，共12页，编辑于2022年，星期六第第8章章 瞬态动力学分析瞬态动力学分析共振（瞬态分析，共振（瞬态分析，方法方法1）第8页，共12页，编辑于2022年，星期六第第8章章 瞬态动力学分析瞬态动力学分析共振（瞬态分析，共振（瞬态分析，方法方法2）第9页，共12页，编辑于2022年，星期六第第8章章 瞬态动力学分析瞬态动力学分析实例实例1（静力分析）（静力分析）第10页，共12页，编辑于2022年，星期六第第8章章 瞬态动力学分析瞬态动力学分析瞬态分析（第六步，力最大）瞬态分析（第六步，力最大）最大节点应力时间历程（最大节点应力时间历程（step）最大节点应力时间历程（最大节点应力时间历程（stepped）方法方法1最大节点应力时间历程（最大节点应力时间历程（ramped）第11页，共12页，编辑于2022年，星期六第第8章章 瞬态动力学分析瞬态动力学分析方法方法2最大节点应力时间历程（最大节点应力时间历程（ramped）第12页，共12页，编辑于2022年，星期六