搜索ANSYS對塔科馬窄橋的模態疊加動力分析
2016-10-25 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
ANSYS 動力分析- 模態疊加方法實例
目標 - 得到使用模態疊加法執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形狀。然后將通過模態疊加法諧波分析來模擬導致該橋垮塌的風暴載荷和渦流。與介紹性例題不同,本例題將詳細介紹各個操作步驟。
操作指南:首先進行模態分析: 1. 從常用的工作目錄進入 ANSYS
2. 讀入文件 gallop.inp 創建橋梁模型。 Utility Menu > File > Read Input from… 選擇 gallop.inp– 將對該橋創建模型和執行一個有預應力的靜力分析:
約束和壓力載荷如圖:
3. 3. 下一步是執行一個模態分析。 進入 Solution,修改分析類型為 Modal: Solution > New Analysis… 選擇 Modal。
4. 設置如下分析選項: Solution > Analysis Options...接受默認值 (Block Lanczos)。抽取 10 個模態。擴展 10 個模態。計算單元結果。包含預應力選項,然后 OK。
5. 在下一個對話框中 – 設置頻率范圍和模態規范化方法,接受默認值。
6. 求解: Solution > Solve > Current LS
7. 繪制前幾個模態形狀: General Postproc > First Set General Postproc > Plot Results > Nodal Solution ...
以下進行諧波分析:8. 再次進入 Solution,選擇 harmonic analysis: Solution > New Analysis…
9. 設置如下分析選項: Solution > Analysis Options... - 選擇 Mode superposition solution method - 對所有其它選項使用默認值: 對后續對話框所有選項使用默認值:
10. 設置頻率和子步選項: Solution > Time/Frequenc > Freq and Substeps... 設置:Harmonic frequency range = 0 to 0.4 Number of substeps = 40 Stepped boundary conditions
11. 設置 constant damping ratio = 0.01: Solution > Time/Frequenc > Damping…
12. 對于模態疊加,施加一個載荷矢量 (load vector),放大因子 100: Solution > Apply > Load Vector > For Mode Super…
(關閉警告信息窗口)
13. 求解: Solution > Solve > Current LS
14. 創建一個代表中心節點的標量參數: ncen = node(0,0,0)。 (得到 ncen = 1)
15. 進入 POST26 (TimeHist Postproc),變量閱讀器將自動啟動:
點擊 File > Open Results,選擇 “gallop.rfrq” 作為結果文件,然后點擊[Open];
在隨后的數據庫選擇對話框中,選擇 “gallop.db” 作為 ANSYS 數據庫,然后點擊[Open]。
16. 點擊變量閱讀器左上角的 + 號,定義一個變量,包含中心節點的位移 UZ:
b. 按 OK 后,在拾取對話框中輸入節點號 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. 進入 POST1,讀取 load step 1 substep 7 的實部結果:
繪制 0.07 Hz,實部的變形形狀和應力云圖:
對于虛部重復這一操作:
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