《《Ansys-谱分析实例(地震位移谱分析)》》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《Ansys-谱分析实例(地震位移谱分析)》（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、二.地震位移谱分析如图所示为一板梁结构，试计算在 Y方向地震位移谱作用下的构件响应情 况。板梁结构相关参数见下表所示。板梁结构几何参数和材料参数板厚 度T/mm梁宽 度B/mm梁高 度H/mm梁截面面积2S/mm梁惯性矩4IZZ/mm梁惯性矩4IYY/mm弹性模 量E/GPa泊松 比密度Kg/3m234121692200.3780 0相应谱频率0.51.02.43.817182032位移1.00.50.80.71.00.70.80.3板梁结构（模型图）进行题目2的分析。第一步是建立实体模型（如图 4）,并选择梁单元和壳 单元模拟梁和板进行求解。建此模型并无特别的难处，只要定义关键点正确，还 有
2、就是在建模过程当中注意对全局坐标系的运用，很容易就能做出模型。此题的难点在丁对梁和板的分析求解。进行求解，首先进行的就是模态分析，约束好六条梁，就可以进行模态的分析求解了。 模态分析后，相应的就进行频谱分 析，在输入频率和位移后开始运算求解。 此后进行模态扩展分析，最后进行模态 合并分析。分析完后，再对结果进行查看。通过命令Main MenuGeneralPostprocList ResultsNodal Solution查看节点位移结果、节点等效应力结果（图5）及反作用力结果（图6）。通过图片我们看活晰的看到梁和板的受力情 况及变形情况，在板与梁的连接处，板所受的应力最大，这些地方较容易受到
3、破 坏，故可考虑对其进行加固。而梁主要是中间两层变形较大， 所以在设计时应充 分考虑材料的选用及直径的大小。1. 指定分析标题1 .选取菜单路径 Utility Menu| File | ChangeJobname 将弹出 ChangeJobname （修改文件名）对话框。2 .在Enter new jobname （输入新文件名）文本框中输入文字“ CFT ,为本分析 实例的数据库文件名。单击对话框中的“ OK按钮，完成文件名的修改。3. 选取菜单路径 UtilityMenu| File | ChangeTitle，将弹出 ChangeTitle （修 改标题）对话框。4. 在Enter n
4、ew title （输入新标题）文本框中输入文字“ response analysis of a beam-shell structure ”，为本分析实例的标题名。单击对话框中的“ OK按 钮，完成对标题名的指定。2. 定义单元类型1 .选取菜单路径 Main Menu| Preprocessor | Element Type | Add/Edit/Delete , 将弹出Element Types （单元类型定义）对话框。单击对话框中的“ ADD”按钮， 将弹出Library of Element Types （ 单元类型库）对话框。2. 在左边的滚动框中单击“ Structural Sh
5、ell ,选择结构壳单元类型。在右 边的滚动框中单击“ Elastic 4node 63”，使其高亮度显示，选择4节点弹性壳 单元。在对话框中单击“ APPLY按钮，完成对这种单元的定义。3. 接着继续在Library of Element Types （ 单元类型库）对话框的左边滚动框中单击Structural Beam ”，在右边的滚动框中单击“ 3D elastic 4,使其高亮度显示，选择3维弹性梁单元。单击对话框中的“ OK按钮，完成单元定义并 关闭Library of Element Types （单元类型库）对话框。单击Element Types （单元类型定义）对话框中的“CL
6、OSE按钮，关闭对话框中，完成单元类型的定义。3. 定义单元实常数1 .选取菜单途径 Main Menu | Preprocessor | Real Constants，将弹出 RealConstants （实常数定义）对话框。单击对话框中的“ADD”按钮，将弹出Element Type for Real Constants （选择定义实常数的单元类型）对话框。2. 在选择单元类型列表框中，单击“ Type 1 SHELL63”使其高亮度显示，选择 第一类单元SHELL63然后单击该对话框中的“ OK按钮，将弹出Real Constant Set Number1,for SHELL63 （为S
7、HELL63单元定义实常数）对话框。3. 在对话框中的Shell thickness at node I TK（I）（ 壳的厚度）文本框中输入 2E-3,定义板壳的厚度为2E-3 m4. 其余参数保持缺省。单击按钮,关闭 Real Constants Set Number 1, forSHELL63弟元SHELL63的实常数定义）对话框。完成对单元SHELL63实常数的定 义。5. 重复步骤2的过程，在弹出的Element Type for Real Constants （选择定义 实常数的单元类型）对话框的歹0表框中单击“ Type 2 BEAM4 ,使其高亮度显示。然后单击按钮，将弹出 R
8、eal Constant Set Number 2,for BEAM4 （ 为BEAMW元 定义实常数）对话框。6. 在对话框中的文本框中分别输入下列数据：AREA为1.2E-5 , IZZ和IYY分别 为 16E-12, 9E-12, TKZ 和TK汾别为 3E-3,4E-3。7. 单击 “OK 按钮，关闭 Real Constant Set Number2,for BEAM4 为BEAM 元定义实常数）对话框。单击“ CLOSE按钮，关闭对话框。4. 指定材料特性1 .选取菜单路径 Main Menu | Preprocessor | Material Props | Material M
9、odels,将弹出 Define Material Model Behavior （ 材料模型定义）对话框。2. 依次双击 Structural , Linear , Elastic 和Isotropic ，将弹出 1 号材料的 弹性模量EX和泊松比PRXY的定义对话框。3. 在图15.11的E双本框中输入2.2E11 , PRX次本框中输入0.3。定义材料的弹 性模量为2.2E11 N/m2,泊松比为0.3。单击“ OK按钮，关闭对话框。4. 接着双击 Density（见图 15.10），弹出 Density for Material Number 1 （1 号 材料密度定义）对话框。5.
10、在DENS本框中输入7.8E3,设定1号材料密度为7.8E3 Kg/m&单击“ OK 按钮，完成密度定义。选取路径 Material | Exit ,完成对材料模型的定义。6. 单击ANSYS6.1的ANSYS Toolbar （工具条）上的“SAVE按钮，保存数据库文 件5. 建立梁有限元模型1 .选取路径路径 Main Menu | Preprocessor | Modeling | Create | Keypoints| In Active CS，将弹出 Create Keypoints in Active Coordinate System （ 根据坐标创建关键点）对话框。2. 在对话
11、框中，输入Keypoint number （关键点号）为1, X,Y,Z位置分别为0, 0,0。可用Tab键在输入区之间移动单击按钮，完成关键点1的定义。3 .对下面的关键点及X,Y,Z位置重复这一过程：关键点2: 0, 0, 0.5关键点3: 0, 0, 1.0关键点4: 0, 0, 1.5输入完最后一个关键点后，单击“ OK按钮。图形输出窗口将显示刚创建的各个 关键点。4. 选取菜单路径 UtilityMenu| PlotCtrls | PanZoomRotate,将会弹出 ANSYS6.1 提供的Pan-Zoom-Rotate （平移-缩放-转动）对话框。5. 单击对话框中的“ BOT按
12、钮，改变图形输出窗口中的视图方向，以便看出建 立的四个节点的位置。6. 选取菜单路径 Main Menu| Preprocessor | Modeling | Create | Lines | Lines| Straightline，将弹出Create Straight Line （创建直线）拾取对话框。7 .在图形窗口中单击关键点1、2创建直线L1。然后依次单击关键点2、3和关 键点3、4,创建直线L2, L3。8. 选取菜单路径 Utility Menu| PlotCtrls | Numbering,将弹出 Plot Numbering Controls（序号显示控制）对话框。9. 在 P
13、lot Numbering Controls （序号显示控制）对话框中单击 Keypoint numbers 关键点序号（）、Line numbers （线的序号）和Area numbers （面的序号）所对应的 复选框，使其变为“ Orf ,然后单击对话框中的“ OK按钮关闭对话框。10. 选取菜单路径Utility Menu| Multi-Plots ,对图形输出窗口中的所建几何 模型根据前面的设置重新显示。11. 选取菜单路径 Main Menu| Preprocessor | Meshing |MeshTool,将弹出 Mesh Tool （网格划分工具）对话框。12. 单击对话框中的
14、单元届性设置区中的下拉框中的Lines ,选定设置对象为线。然后单击右边的“SET按钮，将弹出线届性设置拾取对话框，单击其中的“PICK ALL”按钮。将会弹出Line Attributes （线单元届性设置）对话框。13. 单击对话框中的Material number （ 材料序号）下拉框，Real constant set number （实常数序号）和Element type number（单元序号）下拉框，将其分别设置 为：Material number 为 1, Real constant set number 为2, Element type number 为2BEAM4单击对话框
15、中的“ OK按钮关闭对话框，完成对线单元届性的设置。14. 在Mesh Tool （网格划分工具）对话框中的Size Controls （ 尺寸控制）区中， 单击线单元的“ SET按钮，将弹出Element Sizes on Picked Lines （ 选定线的 单元尺寸定义）拾取对话框。单击对话框中的“PICKALL”按钮，将弹出Element Sizes on Picked Lines （ 选定线的单元尺寸）定义对话框。15. 在对话框中的No. of element divisions （分割单元数）文本框中输入“ 6”， 定义在选定的每条线上将划分6个单元。单击“OK按钮关闭对话框，完成对所 选线单元尺寸的设置。16. 在网格划分工具对话框中，单击Mesh下拉框中的Lines ,选定分网对象是线。 然后，单击对话框中的“ MESH按钮，将会弹出Lines Mesh（对创建的线进行分 网）拾取对话框。单击对话框中的“ PICK ALL”按钮，选定所有创建的线进行分 网。17. 选取菜单路径 Main Menu | Preprocessor | Modeling | Copy | Lines,将弹出CopyLin
