产品
本教程的目的是展示执行简单瞬态分析所涉及的步骤。
瞬态动力分析是一种确定结构在时变荷载作用下的动力响应的技术。
此类分析的时间范围应考虑结构的惯性或阻尼效应。这种效应起主要作用的情况是在阶跃或脉冲载荷条件下，例如，在很短的时间内有急剧的载荷变化。
如果考虑的荷载条件下惯性效应可忽略不计，则可采用静态分析。
对于我们的例子，我们将用冲击力冲击梁的末端，并观察冲击位置的响应。
由于理想的冲击力激励结构的所有模态，梁的响应应包含所有模态频率。然而，我们无法从数值上产生理想的冲力。我们必须在离散时间dt上施加荷载。
在施加荷载后，我们跟踪梁在离散时间点的响应，只要我们愿意（取决于我们在响应中寻找的是什么）。
时间步长的大小取决于我们希望捕获的结构的最大模态频率。时间步长越小，我们捕获的模式频率就越高。ANSYS中的经验法则是
时间步长（time_step）=1/20f，其中f是我们希望捕获的最高模式频率。换言之，我们必须解决我们的步长，使我们将有20个离散点每周期的最高模式频率。
应注意的是，瞬态分析比静态或谐波分析更为复杂。它需要对结构的动态行为有很好的了解。因此，应首先对结构进行模态分析，以提供有关结构动态行为的信息。
在ANSYS中，可以使用3种方法进行瞬态动力分析。
完整方法：这是最容易使用的方法。允许所有类型的非线性。然而，由于使用了完整的系统矩阵，因此这条路线占用的CPU非常多。
简化法：该方法将系统矩阵简化为只考虑主自由度。由于矩阵的尺寸减小，计算速度快得多。然而，这种方法只处理线性问题（例如我们的悬臂梁情况）。
模态叠加法：这种方法需要进行初步的模态分析，因为要计算结构的响应，需要对系数振型进行求和。这是三种方法中最快的一种，但它需要对手头的问题有充分的了解。
我们将使用简化方法进行瞬态分析。通常情况下，人们只需回顾一下减少的结果就可以了。然而，如果应力和力比有意义的话，我们将不得不扩展约化解。
在所有的动力分析教程中都使用了简单悬臂梁。如果您没有在ANSYS中创建模型，请使用下面的链接。命令行代码和GUI命令都是显示在相应的链接中。
1、定义分析类型
{ 选择解决方案>分析类型>新分析>瞬态
Select Solution > Analysis Type > New Analysis > Transient
{将出现以下窗口。如图所示，选择“减少”reduced。
2、定义主自由度
{ 选择解决方案>主自由度>用户选定>定义
Select Solution > Master DOFs > User Selected > Define
{ 选择除最左侧节点（x=0）以外的所有节点。
Select all nodes except the left most node (at x=0).
下面的窗口将打开，选择UY作为该窗口中的第一个dof
3、约束梁
解决方案菜单>定义载荷>应用>结构>位移>在节点上固定最左边的节点（约束所有自由度）。
Solution Menu > Define Loads > Apply > Structural > Displacement > On nodes
4、施加荷载
我们将使用加载步骤定义脉冲负载。下面的时间历程曲线显示了我们的加载步骤和时间步长。注意，对于简化方法，在整个时间范围内需要一个恒定的时间步长。
我们可以定义每个加载步骤（加载段结束时的加载和时间），并将它们保存在一个文件中，以供将来的解决方案使用。强烈建议这样做，特别是当我们有许多加载步骤并且希望重新运行解决方案时。
我们还可以在定义每个加载步骤后求解它。我们将继续前进并节省每一个装载步骤
在一个供以后使用的文件中，同时在定义完每个加载步骤之后求解它。
a.加载步骤1-初始条件
i. 定义加载步骤
我们需要建立初始条件（时间条件=0）。由于瞬态动力分析的方程为二阶方程，因此需要两组初始条件：初始位移和初始速度。但是，两者都默认为零。因此，对于这个例子，我们可以跳过这一步。
ii. 指定时间和时间点选项
„ 选择解决方案>加载步骤选项>时间/频率>时间-时间步长。。
Solution > Load Step Opts > Time/Frequenc > Time - Time Step
„ 将加载步骤的结束时间设置为0（如下所示）。
„ 将[DELTIM]设置为0.001。这将指定时间步长大小0.001用于此加载步骤的秒数。
iii. 写入加载步骤文件
„ 选择解决方案>加载步骤选项>写入LS文件
Select Solution > Load Step Opts > Write LS File
将出现以下窗口
„ 如上所示输入LSNUM=1，然后单击“确定”
加载步骤将保存在文件jobname.s01中
b. 加载步骤2
i. 定义加载步骤
„ 选择“解决方案>定义载荷>应用>结构>力/力矩>在节点上” Solution > Define Loads > Apply > Structural > Force/Moment > On Nodes，然后选择最右侧的节点（x=1）。输入FY方向的力值-100 N.
ii. 指定时间和时间点选项
„ 选择解决方案>加载步骤选项>时间/频率>时间-时间步长。。
Solution > Load Step Opts > Time/Frequenc > Time - Time Step
并将加载步骤的结束时间设置为0.001
iii. 写入加载步骤文件
解决方案>加载步骤选项>写入LS文件
Solution > Load Step Opts > Write LS File
输入LSNUM=2
c. 加载步骤3
i. 定义加载步骤
选择“解决方案>定义载荷>删除>结构>力/力矩>在节点上”Solution > Define Loads > Delete > Structural > Force/Moment > On Nodes，然后删除x=1处的载荷。
ii. 指定时间和时间点选项
„ 选择解决方案>加载步骤选项>时间/频率>时间-时间步长。。 Solution > Load Step Opts > Time/Frequenc > Time - Time Step ..并将加载步骤的结束时间设置为1
iii. 写入加载步骤文件
解决方案>加载步骤选项>写入LS文件
Solution > Load Step Opts > Write LS File
输入LSNUM=3
5解决系统问题
{ 选择解决方案>求解>从LSSolution > Solve > From LS Files文件将出现以下窗口。
{ 完成如上所示的窗口，使用LS文件1到3进行求解。
要查看节点2（UY）随时间的响应，必须使用TimeHist后处理器（POST26）。
1、定义变量
在这里，我们必须定义变量，我们希望看到绘制。默认情况下，变量1被指定为时间或频率。在我们的例子中，它被指定了频率。我们想看到x=1处节点处的位移UY，即节点2。（若要获取节点及其属性的列表，请选择“工具”菜单>“列表”>“节点”）。
{ 选择TimeHist Postpro> Variable Viewer（变量查看器），下面的窗口会弹出。
{ 从这个窗口中选择Add（左上角的绿色“+”符号）和下面的窗口应该出现
{ 我们感兴趣的是节点解>自由度解>位移的Y分量 Nodal Solution > DOF Solution > Y-Component of displacement.。单击“确定”。
{ 出现提示时，以图形方式选择节点2，然后单击“确定”。Time History Variables“时间历史变量”，窗口现在应该如下所示
2、列出存储变量
{ 在“Time History Variables”（时间历史变量）窗口中，单击“List”（列表）按钮，“Add”（添加）左侧的3个按钮将出现以下窗口，列出数据：
3、绘制UY与频率
{ 在“时间历史变量”窗口中，单击“添加”左侧的2个按钮“绘图”按钮
下图应在ANSYS主窗口中绘制。
在响应曲线中需要注意的几点
„ 一秒钟内大约有8个周期。这是悬臂梁的第一个模态，我们已经能够捕捉到它。
„ 我们也看到了另一个更高频率的响应。我们可能在52赫兹的第二个模式下捕捉到了一些反应。
„ 请注意，响应不会那样衰减，我们没有在我们的系统里指定阻尼。
对于大多数问题，人们不必再进一步审查简化的结果，因为结构的响应在瞬态动力分析中是最重要的。
然而，如果我们的压力减小了，我们的解决方案就会变大。
假设我们对梁在峰值响应时的行为感兴趣。然后我们应该围绕一个峰值（或下探）展开一些或所有的解。我们将在0.08到0.11秒的范围内扩展10个解决方案。
1、展开解决方案
{ 在ANSYS主菜单中选择“完成”Finish in the ANSYS Main Menu
{ 选择解决方案>分析类型>扩展过程Solution > Analysis Type > ExpansionPass。。。在弹出的窗口中打开。
{ 选择解决方案>加载步骤选项>扩展过程>单个扩展>Solu的范围Solution > Load Step Opts > ExpansionPass > Single Expand > Range of Solu's.
{ 完成窗口，如下所示。这将在0.08到0.11秒的范围内扩展10个解决方案
2、解决系统问题
Solution > Solve > Current LS
SOLVE
3、查看POST1中的结果
使用常规后处理（POST1）或TimeHist查看结果
后处理（POST26）。我们可以为每个变形的情况展开10个解。
在梁的瞬态分析中，我们没有指定阻尼。我们指定阻尼的同时，指定了我们的时间和时间步骤，为每个负载步骤。
我们现在将重新运行瞬态分析，但现在我们将考虑阻尼。在这里可以使用加载步骤文件。我们可以很容易地更改这些文件中的一些值，然后从这些加载情况文件重新运行整个解决方案。
·打开第一个加载步骤文件（Dynamic.s01），用于编辑“实用程序菜单”>“文件”>“列表”>“其他”>“Dynamic.s01”。文件应该如下所示:
/COM,ANSYS RELEASE 5.7.1 UP20010418 14:44:02 08/20/2001
/NOPR
/TITLE, Dynamic Analysis
_LSNUM= 1
ANTYPE, 4
TRNOPT,REDU,,DAMP
BFUNIF,TEMP,_TINY
DELTIM, 1.000000000E-03
TIME, 0.00000000
TREF, 0.00000000
ALPHAD, 0.00000000
BETAD, 0.00000000
DMPRAT, 0.00000000
TINTP,R5.0, 5.000000000E-03,,,
TINTP,R5.0, -1.00000000 , 0.500000000 , -1.00000000
NCNV, 1, 0.00000000 , 0, 0.00000000 , 0.00000000
ERESX,DEFA
ACEL, 0.00000000 , 0.00000000 , 0.00000000
OMEGA, 0.00000000 , 0.00000000 , 0.00000000 , 0
DOMEGA, 0.00000000 , 0.00000000 , 0.00000000
CGLOC, 0.00000000 , 0.00000000 , 0.00000000
CGOMEGA, 0.00000000 , 0.00000000 , 0.00000000
DCGOMG, 0.00000000 , 0.00000000 , 0.00000000
D, 1,UX , 0.00000000 , 0.00000000
D, 1,UY , 0.00000000 , 0.00000000
D, 1,ROTZ, 0.00000000 , 0.00000000
/GOPR
·在所有三个载荷阶跃文件中，将阻尼值BETAD从0更改为0.01。
·我们必须为新的加载步骤文件重新运行作业。选择“工具”菜单>“文件”>“清除 Utility Menu > file > Clear and Start New.”并启动新功能。
·重复上述步骤，直到选择MDOFs为止。选择MDOFs之后，只需从LS文件转到Solution>（-Solve-）。。。在第1步到第1步的“选择文件”窗口中打开。
·计算结果后，在POST26中绘制节点2处的响应。阻尼响应应如下所示
利用ANSYS的图形用户界面（GUI）对上述实例进行了求解。打开文件并将其保存到计算机。现在转到“文件>从…读取输入”，然后选择该文件。
免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删
155-2731-8020
