2.2 ANSYS10.0中系统模型建立过程
(1)设定作业名与标题
在ANSYS菜单上依次选择“FILE>Change Jobname”及“FILE>Change Title”命令,按系统提示将作业名与标题改为“zhendonglixuezuoye”与“ZNZDXT_shuntaidonglifenxi”,如图4及图5所示。
图4 修改文件名对话框
图5 修改标题对话框
从主菜单选择Preference命令,选定“Structural”参数。
(2)定义单元类型
在定义有限元分析时,首先应根据分析问题的几何结构、分析类型和所分析的问题精度要求等,选定合适的单元类型。本例中选用复合单元Combination40,如图6所示。
图6 单元类型库对话框
(3)定义实常数
本例中选用Combination40单元,需要设置其实常数,如图7所示。
图7 设置单元实常数
(4)定义材料属性
本例中不涉及应力应变的计算,采用的是复合单元,不用设置材料属性。
(5)建立弹簧、质量、阻尼振动系统模型
建模的过程如下所示:
1)定义两个节点1和8,如图8。
2)定义其他节点2-7,如图9。
3)定义一个单元,如图10。
4)创建其他单元,如图11。
图8 定义两个节点1和8过程 图9 定义其他节点2-7过程
图10 定义一个单元过程 图11 创建其他单元过程
2.3 ANSYS10.0中对系统进行动力分析设置、定义边界条件并求解
(1)选择分析类型与求解方法
在“Solution”中将分析类型设置为“Transient”,求解方法设为“Reduced”。
(2)设置主自由度
从主菜单中选择Solution>Master DOFs>User Selected>Define命令,xx“Min,Max,Inc”选项,在文本框中输入1,7,2并确定,再选定主自由度如图12所示。
(3)瞬态动力分析设置
瞬态动力分析设置分别如图13、14、15所示。
图12 设置主自由度 图13 时间历程选项设置
图14 求解输出项设置 图15 数据输出项控制设置
(4)定义边界条件并求解
对节点施加位移约束如图16所示;对节点施加力约束,如图17所示;求解。
图16 对节点施加位移约束 图17 对节点施加力约束
(5)时间控制设置与输入力并再求解
时间控制设置如图18所示;输入力如图19所示;求解。
图18 时间控制对话框 图19 输入力的值
2.4 求解结果显示
在POST26中显示内容设置如图20所示。POST26观察结果(节点1、3、5、7的位移时间历程结果)的曲线,如图21所示。POST26观察结果列表显示如图22所示。
图20 变量设置选项 图21 观察结果曲线
图22 变量与频率的列表
3 结束语
本文结合理论推导,以ANSYS作为平台,对弹簧、质量、阻尼系统进行瞬态动力学求导与分析。由上述曲线可以看出,在时间很小时,其他参数不变,随着阻尼系数的减小,系统的位移运动曲线衰减的更迅速。这一点与理论分析吻合得很好。本文的研究工作,可以为制造业的信息化过程提供一定的参考。