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ANSYS 中的超单元 - 模态分析 (2)  

2010-11-21 08:03:30|  分类: ANSYS 一般 |  标签: |举报 |字号 订阅

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(2)  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_m1.db 文件存盘,点击 File -> Clear & Start New ... 菜单项,修改 Jobname se_m2Resume 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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为了使用超单元,同样还需要定义单元类型 Matrix50 (超单元)


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 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

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     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

  在 Jobname of matrix file 中输入 se_m1,然后 OK

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    读入 se_m1.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_m1 的数据

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     求解后存盘,再进行后处理:

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  下表列出了整个结构和超单元方法求出的前 20 阶频率:

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可以看到,超单元的频率结果比整个结构的计算结果要大,阶数越高,相差越大,即超单元的结果比整个结构要刚硬。这是由于在使用超单元时,质量矩阵的处理误差比较大。


(3) 将结果扩展到超单元部分

如果在生成超单元阶段产生的 .EMAT.ESAV.SUB.TRI.DB 以及 .SEID 文件,和使用该超单元的模型求解时生成的 .DSUB 文件都是可用的,则可以将结果扩展到超单元部分。

清除当前模型,将 Jobname 改为超单元模型文件名 (se_m1),读入超单元模型,转换为 Solution 模块,激活 ExpansionPass

命令: EXPASS

GUI Main Menu -> Solution -> Analysis Type -> Expansion Pass

在出现的表单中: ExpansionPass -> ON

然后读取超单元矩阵 .SUB 以及非超单元模型求解时,为使用的超单元模型生成的数据文件 .DSUB

命令SEEXP

GUIMain Menu -> Solution -> Load Step Opts -> Single Expand -> Expand Superelements

然后在 SEEXP 表单中分别输入超单元文件的 .sub 文件名和使用该超单元的主结构在求解时生成的 .dsub 文件名:

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然后选择要扩展的模态:
    命令 EXPSOL
    GUI
Main Menu -> Solution -> Load Step Opts -> Single Expand -> By Loadstep

然后在 EXPSOL 表单中分别输入要扩展的模态的载荷步和子步编号 (可以在主结构中,后处理中由 Results Summary 查到),注意每次只能扩展一个模态:

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然后进行求解,求解完毕,可以到后处理查看计算结果。注意此时并不生成 .rst 文件,但可以直接查看计算结果。以下是第五阶模态的形状,可以看到,与主结构结果相同,这是一个扭转模态:

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如果存在完整的结构模型 (例如 se_m_all.db),可以显示整个结构的模态形状,具体操作方法是:

在将 Jobname 改为 se_m1 后,不是读取其本身,而是 Resume se_m_all.db,然后只选择超单元部分的单元和节点,并按照前面相同的办法对结果进行扩展。结果扩展完成后,显示整个结构的单元和节点,然后进行后处理。

进入 Post1 后,首先执行:Data & File Opts -> Read Single Result File -> 选择 se_m1.rst;再点击 Read Result -> First,从 se_m1.rst 中读取结果。

然后执行:Data & File Opts -> Read Single Result File -> 选择 se_m2.rst;再点击 Read Result -> First,从 se_m2.rst 中读取结果。读入这一结果不会删除从 se_m1.rst 中读入的结果。

然后可以显示或列表整个模型的模态形状,注意每次只能处理一个模态:


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