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ANSYS 中的超单元 - 瞬态响应分析 (2)  

2010-11-25 08:46:30|  分类: ANSYS 一般 |  标签: |举报 |字号 订阅

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使用超单元,按照上述步骤操作如下: 

(1)   生成超单元

操作方法与静力分析相同,先建立整个模型,然后选择后半段作为超单元,前半段作为非超单元,分别存为 se_r1.db (超单元部分 se_r2.db (非超单元部分两个文件,然后分别处理。

对于 se_r1.db 模型,按照超单元方式进行处理,现在要做的只需删除前半段 area 上的网格,结果就是建立超单元所需的模型。

然后直接进入创建超单元矩阵的操作,具体步骤如下:

 

进入求解模块:

  命令:/Solu

    GUIMain menu -> Solution

 

设置分析类型为 子结构或部件模态综合 “

  命令ANTYPE

    GUI Main menu -> Solution -> Analysis Type -> New Analysis

    选择 Substructuring/CMS (子结构或部件模态综合)

对于本例首先选择新的求解类型由于是设置超单元故求解类型选择 SUbstructuring/CMS

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  48 选择求解类型

 

设置子结构的分析选项

  命令:SEOPT

    GUI Main menu -> Solution -> Analysis Type -> Analysis Options

设置内容有:

方程求解方法 (波前法 – 默认,或稀疏矩阵法 – 推荐)

要求生成的矩阵:刚度矩阵,质量矩阵和阻尼矩阵;

要求输出到 output 窗口的矩阵 (默认不输出) ;

扩展超单元的方法 (后续操作时,对本超单元扩展时使用的方法),采用默认的回代法 (backsubstitution method)

质量矩阵公式:采用推荐的一致质量矩阵。

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                                49  SEOPT 命令表单,设置分析选项

 

选择主自由度

  命令:M

    GUI Main menu -> Solution -> Master DOFs -> User Selected

  -> Define

选择超单元外端面上所有节点的所有自由度作为主自由度。


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                                             50  定义主自由度

以上内容设置完毕,存储模型并求解,求解后将生成超单元文件 se_r1.sub


(1)  使用超单元

使用超单元的过程是:

A 建立新模型

对于本例,将 se_r1.db 文件存盘,点击 File -> Clear & Start New ... 菜单项,修改 Jobname se_r2Resume 模型。此时读入的模型仍是个完整的模型,在前处理的 Mesh 下,清除后半段上的网格,得到非超单元部分的有限元模型。

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                         51 非超单元部分的模型

 

为了使用超单元,同样还需要定义单元类型 Matrix50 (超单元)

 

在对非超单元部分建模时,必须确保其界面节点与超单元模型的界面节点精确匹配且最好节点编号也完全一致。对于本例,由于超单元模型与非超单元模型都是由同一个整体模型修改而来,故其界面节点的位置和编号都是完全相同的。

 

B 读入超单元矩阵

首先设置单元属性为 Superelement

    命令: Type

    GUI Main menu -> Preprocessor -> Modeling -> Create ->

    Elements -> Elem Attributes -> Type -> Superelements


      ANSYS 中的超单元 - 瞬态响应分析 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客
            52  定义单元属性为超单元

 

然后读入超单元矩阵 se_1.sub

    命令: SE

    GUI Main menu -> Preprocessor -> Modeling -> Create ->

    Elements -> Superelements -> From .SUB File

Jobname of matrix file 中输入 se_m1,然后 OK

                ANSYS 中的超单元 - 瞬态响应分析 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客
                        53 读入超单元矩阵 se_r1.sub


读入 se_r1.sub 文件自动与非超单元部分组装到一起。

可以通过 Utility 菜单的 List -> Other -> Superelem Data 列出超单元 se_r1 的数据


           ANSYS 中的超单元 - 瞬态响应分析 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客

                       54  超单元数据列表

 

C  施加瞬态激励

在模型端部的节点上施加瞬态激励,与整个结构的情况相同。

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                             55  施加瞬态激励力


求解后存盘,再进行后处理,相应的响应计算结果如下:

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                               56  最大位移响应,t = 0.026”

                  ANSYS 中的超单元 - 瞬态响应分析 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客
                          57  (绝对值) 最大加速度响应,t = 0.051

                    ANSYS 中的超单元 - 瞬态响应分析 (2) - htbbzzg - htbbzzg的博客
  58  节点 532 位移响应时程曲线
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  59  节点 532 加速度响应时程曲线


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