Sec09_瞬态响应选编.pptx

SECTION 9 瞬态响应分析;瞬态响应分析介绍;直接瞬态响应分析;直接瞬态响应分析（续）;直接瞬态响应分析（续）;直接瞬态响应分析（续）;直接瞬态响应分析（续）;直接瞬态响应分析（续）;直接瞬态响应分析（续）;案例分析:直接瞬态响应分析;问题描述 使用直接法，确定一个长方形板件在随时间变化激励作用下的系统动态响应，模型有Workshop 2创建。 例子结构的整个表面作用1 psi 压力载荷，该载荷变化频率为250Hz ，持续时间为0.008s 。 另, 一个 50磅力加在顶端的角上，其变化频率也是50 Hz，持续时间为0.008s。 使用结构阻尼系数 g = 0.06 并把它转化为250Hz 的等效粘性阻尼。 执行分析时间为0.04 s。 结构和应用边界条件被导入Patran。;案例描述(续) 下面, 是一个有限元代表平板，它也包含载荷和边界条件。;首先, 考虑载荷定义和如何在Patran中建立载荷 二者, 压力－时间和力－时间，在Patran中通过非空间场函数定义 随时间变化关系通过PCL方程定义，二者均用正弦函数定义 PCL 方程如下: sind(250*360*’t) 是压力, -sind(250*360*’t) i.e. 二者之间有180 度的相位差。 这里: ‘t 在PCL 中是全局时间变量 sind 是 PCL中以度做为输入的 sin 方程;;;;创建一个随时间变化的Load Case，并将它做为当前Load Case 起初, 只有约束边界条件能够被指定到该Load Case。 然而，但前Load Case 允许通过BCs 创建2个载荷。;;d;;选择Transient Analysis 作为分析类型，定义总体分析参数 分析方法是直接法 集中质量法 Param,wtmass 值是 0.00259 (该模型使用的是重量密度，我们要转化为质量密度) 总体结构阻尼系数是0.06 ，在250 Hz 处转化为等效粘性阻尼(1570 rad/sec);;创建 Subcase，定义参数： 选择先前定义的Load Case 定义时间步长?t 为 0.0001 s (0.1 ms) ，步数为 400 ?t为 0.0001 s是如何得到的? 在前期模态分析中，平板第三阶模态频率是 821 Hz. 做为一个结果, 这是系统中预期将被激励的最高阶模态。 第三阶模态的振动周期为 ：1/821 s = 1.2e-3 (1.2 ms)… 要遵循的首要准则，每个振动周期要有10个时间步 ，时间步长为： 1.2e-4 s 输入载荷频率是250 Hz, 时间周期是 1/250 = 0.004 s (4 ms)… 10 个点每周期= 0.0004 sec 所有, 选择的最小时间部应该比 1.2e-4小, 或者圆整到1.0e-4 s 这里是400个时间步，所以持续时间 400*0.0001 = 0.04 s;; .bdf 文件中时间步长、步数格式如下： 时间步卡片完整格式如下: 字域 NO1 控制输出时间间隔，是求解步长 （步长＝DT1）的整数倍。 NO1 = 1 或者空白（不填，取默认值）表示全部输出，NO1 = 5 表示每计算5个步长输出一次 TSTEP 卡片的 SID 在执行控制段（Case Control），通过 TSTEP=SID引用;Patran 输出界面定义数据输出 使用高级选项（ the Advanced Option）和%比控制输出步数;;;;;案例分析:直接瞬态响应分析（续）;;;;提高X-y Graph显示清晰度， 改变显示属性: 重复上述过程设定 Y axis.;基于清晰的曲线显示图，在施加载荷. (0.008 secs)之后，结构响应能够被检查;上述从X-Y曲线图中得到结果与Workshop 2a 一致，模态分析计算该平板一阶弯曲频率为133Hz。这又一次证明，在进行直接瞬态分析之前进行模态分析的必要性。. 为了发现或者调查结构响应中的高频振荡成分，需要进行傅立叶分析。 该块平板更高阶的振动频率，例如扭转模态，将在Workshop 9中通过在角点加载的方式识别和检查。;WORKSHOP 9直接瞬态响应分析;WORKSHOP 9直接瞬态响应分析（续）;瞬态激励;瞬态激励（续）;瞬态激励（续）;;关于瞬态激励的几点考虑;在一个 Dt 范围内将不连续的力进行平滑 ;当使用输入表格定义输入时，要保证数据能够正确的向外进行插值。MD Nastran 对表格输入（TABLE）的规定是：利用开始2个数据点和最后2个数据点进行数据外插。不合适的定义可能导致错误的插值。 注意: Patran 将自动地添加外部数据点，在表格输入的开始、结束点创建0斜率。但是，一个好的处理方式是有你自由创建。;Patra