《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（12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 丫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S/mm2梁惯性 矩IZZ/mm4梁惯性 矩IYY/m4m弹性模 量E/GPa泊松 比密 度Kg/3m234121692200.37800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:If（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
2、确，还 有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。此题的难点在于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Ma in Me nuGe neralPostprocList 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）。通过图片我们看清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
3、些地方较容易受到破坏，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 | Cha nge Job name,将弹出 Cha nge Job name 修 改文件名 ）对话框。2. 在En ter new job name输入新文件名）文本框中输入文字“ CH”，为本分析实 例的数据库文件名。单击对话框中的“ 0K按钮，完成文件名的修改。3. 选取菜单路径 Utility Menu | File | Change Title，将弹出 Change Title （修改标
4、题） 对话框。4 .在Enter new 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“0K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“
5、Structural SheII”，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仲元类型库）对话框。单击Element Types单元类
6、型定义）对话框 中的“ CLOSE“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 Constan，将弹出 Real Constants （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 Number
7、1,for SHELL63 （为SHELL63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 m。4. 其余参数保持缺省。单击按钮，关闭 Real Constants Set Number 1， for SHELL63（单元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 ）对话框的列表框中单击“ Type 2 BEA
8、M4” ，使其高亮度显示。然 后单击按钮，将弹出Real Constant Set Number 2,for BEAM4为BEAM4 单元定义 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TKY 分别为 3E-3, 4E-3。7. 单击“ OK 按钮，关闭 Real Constant Set Number 2,for BEAM4 伪BEAM4 单 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
9、 | Material Props | Material Model，s 将弹 出 Define Material Model Behavior （ 材料模型定义 ）对话框。2. 依次双击Structural, Lin ear , 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EX文本框中输入2.2E11, PRXY文本框中输入0.3。定义材料的 弹性模量为2.2E11 N/m2,泊松比为0.3。单击“ 0K按钮，关闭对话框。4. 接着双击 Density（见图 15.10）,弹出 Density for Material
10、 Number 1 （1 号材料密 度定义）对话框。5. 在DENS文本框中输入7.8E3,设定1号材料密度为7.8E3 Kg/m3。单击“ 0K 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 Coordin
11、ate System 根据坐标创建关 键点 ）对话框。2. 在对话框中，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 Utility Menu | PlotCtrls | Pan ZoomRotate,将会弹出 ANSYS6.1 提 供的
12、 Pan-Zoom-Rotate （平移 -缩放-转动 ）对话框。5. 单击对话框中的“ BOT按钮，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 | Nu
13、mbering ,将弹出 Plot Numbering Controls（序号显示控制）对话框。9. 在Plot 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“ On”，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 | Meshi
14、ng |MeshToo，l 将弹出 Mesh Tool （网格划分工具 ）对话框。12. 单击对话框中的单元属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，将弹出线属性设置拾取对话框，单击其中的“PICK ALL”按钮。将会弹出Line Attributes （线单元属性设置）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 consta
15、nt set number为2, Element type number 为2BEAM4。 单击对话框中的“ OK按钮关闭对话框，完成对线单元属性的设置。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“ PICK ALL”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 Ma in Menu | Preprocessor | Modeli ng | Copy |
