第13章有预应力作用结构的谐响应实例.ppt

§13.3 定义边界条件、加载并求解 进行谐响应分析_定义载荷步选项 5．选取菜单路径Main Menu | Solution | Load Step Opts | Output Ctrls | Solu Printout，将弹出Solution Printout Controls (求解输出控制)对话框，如图所示。 6．单击对话框中的“None”单选按钮，将Print frequency (打印频率)设置为不打印任何子步结果。对话框中的其余选项保持缺省，单击OK按钮关闭对话框。 7．选取菜单路径Main Menu | Solution | Load Step Opts | Output Ctrls | DB/Results File，将弹出Controls for Database and Results File Writing (数据库和结果文件写入控制)对话框。 8．在对话框中的单击单选按钮“Every substep” ，指定将所有载荷子步的结果都写入结果文件和数据库文件，其余设置保持缺省，如图所示。 9．单击对话框中的OK按钮关闭对话框，完成输出控制设置。 应用力学研究所 李永强 第13章 有预应力作用结构的谐响应实例 工程结构分析软件 第13章 有预应力作用结构的谐响应实例 谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时间按正弦(简谐)规律变化的载荷时稳态响应的一种技术。通常进行的都是有预应力结构的谐响应分析(如小提琴的弦)。因为进行有预应力的谐响应分析时的工作包含了进行普通谐响应分析的过程，而又需要求解结构预应力的工作。因此，这里选用有预应力结构的谐响应分析实例来讲解谐响应分析的求解过程，对于普通谐响应分析，去掉求解结构预应力的部分就行了。 有预应力的谐响应分析仅可用缩减法和模态叠加法进行。如果进行有预应力的缩减法谐响应分析，首先需要通过进行静力学分析计算结构的预应力，再进行有预应力缩减法谐响应分析。如果进行的模态叠加法谐响应分析中包括预应力效果，应当首先进行有预应力模态分析，再进行一般的模态叠加法谐响应分析。 §13.1 问题描述 §13.2 建立模型 §13.3 定义边界条件、加载并求解 §13.4 观察分析结果 §13.5 命令流输入 第13章 有预应力作用结构的谐响应实例 §13.1 问题描述 本实例是对如图所示的有预应力的吉他弦进行谐响应分析。形状均匀的吉他弦直径为d，长为l。在施加上拉伸力F1后紧绷在两个刚性支点间，用于调出C音阶的E音符。在弦的四分之一长度处以力F2弹击此弦，要求计算弦的一阶固有频率f1，并验证仅当弹击力的频率为弦的奇数阶固有频率时才会产生谐响应。 几何尺寸：l=710mm c=165mm d=0.254mm 材料特性：杨氏模量EX=1.9E5 Mpa，泊松比PRXY=0.3，密度DENS=7.92E-9 t/mm3。 载荷为：F1＝84N F2＝1N 取弹击力的频率范围为从0到2000Hz，并求解频率间隔为2000/8＝250Hz的所有解，以便观察在弦的前几阶固有频率处的响应，并用POST26时间－历程后处理器绘制出位移响应与频率的关系曲线。 §13.2 建立模型 在ANSYS中，首先我们通过完成如下工作来建立本实例的有限元模型。在本实例中需要完成的工作有：指定分析标题，定义材料性能，定义单元类型，建立有限元模型等。由于本实例有限元模型比较简单，无需先建立几何模型再对其进行有限元网格划分。这里可以通过生成节点和单元的方法，直接建立有限元计算模型。应当注意这种建模方法的具体过程，体会其使用的条件。下面将详细讲解分析过程。 指定分析标题并设置分析范畴 定义单元类型 定义材料性能和实常数 生成节点 生成弦单元 §13.2 建立模型 指定分析标题并设置分析范畴 下面将指定本实例的数据库名为CH13，根据分析问题的类型指定标题为“Harmonic Response of a Guitar String”。本实例为有预应力吉他弦的谐响应分析，属于结构分析范畴，为了后面进行操作时的菜单跟分析的问题类型相一致，建议将分析范畴指定为“Structural”。下面进行具体的操作过程。 1．选取菜单路径Utility Menu | File | Change Jobname，将弹出Change Jobname (修改文件名)对话框。在Enter new jobname (输入新文件名)文本框中输入文字“CH13”，然后单击对话框中的OK按钮，完成对本实例数据库文件名的修改。 2．选取菜单路径Utility Menu | F