3种动载荷加载方法Word文件下载.doc

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–规定施加此力的终止时间（0.5），指出时间步长0.05和变化方式为Ramp方式；

–将此载荷步写入载荷步文件2中。

定义载荷步3：

–改变载荷值为10.0；

–规定终止时间（1.0）。

其他设置同前；

–将此载荷步写入载荷步文件3中。

定义载荷步4：

–删除力或将其值设置为零；

–规定终止时间（1.5），变化方式为Stepped方式；

其他设置同前。

–将此载荷步写入载荷步文件4中

•前处理

[步骤1]画模型

（1）绘制立方块：

选择菜单MainMenu:

Preprocessor→Modeling→Create→Volume→Cylinder→SolidCylinder，输入底面圆心坐标（0,0）、半径0.03/2、高度0.15/2，单击OK按钮。

（2）保存几何模型：

选择菜单UtilityMenu：

File→SaveAs，在存储数据库对话框中的SaveDatabaseto中输入数据库名：

Geometry.db。

[步骤2]设属性

（1）定义单元类型：

Preprocessor→ElementType→Add/Edit/Delete，在单元类型对话框中单击Add按钮，在弹出的单元库对话框中选择Solid和Brike8node185（即选Solide185单元），单击OK按钮，再单击Close按钮。

（2）定义材料属性：

Preprocessor→MaterialProps→MaterialModel→在弹出的材料属性窗口中依次双击Structural,Linear,Elastic和Isotropic，在弹出的对话框中设置EX（弹性模量）为2.06e+11；

PRXY（泊松比）为0.3，单击OK按钮。

在MaterialModelsAvailable列表框中单击路径：

Structural→Density，在密度DENS一栏中输入7800，单击OK按钮。

退出材料定义窗口。

[步骤3]分网格

（1）定义单元尺寸：

Preprocessor→Meshing→MeshTool，单击MeshTool对话框Global项中的Set按钮，在单元尺寸对话框中，设置Size=5（单元长度为5），单击OK按钮。

（2）分格：

Preprocessor→Meshing→MeshTool，选中Mesh栏中的Sweep单选钮，单击MeshTool对话框中的Mesh按钮，在绘图区单击选中圆柱，单击左侧的拾取对话框中的OK按钮。

[步骤4]保存网格模型：

Mesh.db。

2．求解

[步骤1]指定分析类型：

Solution→AnalysisType→NewAnalysis，选Transient单选钮，选中Full（完全法）单选钮，单击OK按钮。

[步骤2]对第一个载荷步施加载荷

a）添加约束：

Solution→DefineLoads→Apply→Structure→Displacement→OnArea，在图形区中单击圆柱底面，单击左侧的拾取对话框中的Apply按钮，在施加约束对话框中选择All，单击OK按钮。

b）添加载荷：

Solution→DefineLoads→Apply→Structure→Pressure→OnArea，在图形区中单击圆柱顶面，单击OK按钮。

在施加载荷对话框中设VALUE=0，单击OK按钮。

c）设置载荷步：

Solution→AnalysisType→Sol’sControl，如图2-16所示，在求解控制对话框的Basic卡中完成以下设置：

Timeatendofloadstep（结束时间）为1e-6，Numberofsubstep（子载荷步数）为5，Frequency为writeEverysubstep（存储所有计算结果），在求解控制对话框的Transient卡中设置选中Rampedloading单选钮，单击OK按钮。

d）写载荷步文件1：

选取菜单途径选择菜单Mainmenu→Solution→LoadStepOpts→WriteLSFile，弹出WriteLoadStepFile对话框。

在Loadstepfilenumbern处输入1，单击OK按钮。

图3-2求解控制对话框

[步骤3]对第二个载荷步施加载荷

a）添加载荷：

在施加载荷对话框中设VALUE=22.5，单击OK按钮。

b）设置载荷步：

Solution→AnalysisType→Sol’sControl，在求解控制对话框的Basic卡中完成以下设置：

Timeatendofloadstep（结束时间）为0.5，Numberofsubstep（子载荷步数）为5，Frequency为writeEverysubstep（存储所有计算结果），单击OK按钮。

c）写载荷步文件2：

在Loadstepfilenumbern处输入2，单击OK按钮。

[步骤4]对第三个载荷步施加载荷

在施加载荷对话框中设VALUE=10，单击OK按钮。

Timeatendofloadstep（结束时间）为1.0，Numberofsubstep（子载荷步数）为5，Frequency为writeEverysubstep（存储所有计算结果），单击OK按钮。

c）写载荷步文件3：

在Loadstepfilenumbern处输入3，单击OK按钮。

[步骤5]对第四个载荷步施加载荷

Timeatendofloadstep（结束时间）为1.5，Numberofsubstep（子载荷步数）为5，Frequency为writeEverysubstep（存储所有计算结果），在求解控制对话框的Transient卡中设置选中Steppedloading单选钮，单击OK按钮。

c）写载荷步文件4：

在Loadstepfilenumbern处输入4，单击OK按钮。

[步骤6]求解：

选择菜单MainMenu→Solution→Solve→FromLSFile，弹出SolveLoadStepFiles对话框。

在StartingLSfilenumber处输入1；

在EndingLSfilenumber处输入4。

单击OK按钮。

当求解完成时会出现一个Solutionisdone的提示对话框。

单击close。

3.结果处理

POST26观察节点146的位移时间历程结果

[步骤1]定义结果变量：

TimeHistPostpro，单击按钮，单击NodalSolution→DOFSolution→Z-compnentofdisplacement，设ValuName为Xiangying，单击OK按钮，在图形区单击顶面上的节点，单击拾取对话框中OK按钮。

[步骤2]绘制位移响应曲线：

TimeHistPostpro，选中前面定义的Xiangying变量，单击按钮，绘制位移响应曲线，见图3-9（a）。

图3-1位移响应曲线

Finish

/Clear

/PREP7

CYL4,,,0.03/2,,,,0.15

ET,1,SOLID185

MP,EX,1,2.06e11

MP,PRXY,1,0.3

MP,DENS,1,7800

ESIZE,0,5,

VSWEEP,All

FINISH

/SOL

ANTYPE,4

TRNOPT,FULL

NSUBST,5,0,0

OUTRES,ERASE

OUTRES,ALL,ALL

KBC,0

TIME,1e-6

DA,1,ALL,

SFA,2,1,PRES,0

LSWRITE,1,

TIME,0.5

SFA,2,1,PRES,22.5

LSWRITE,2,

TIME,1.0

SFA,2,1,PRES,10

LSWRITE,3,

TIME,1.5

KBC,1

LSWRITE,4,

LSSOLVE,1,4,1,

/POST26

FILE,'

file'

'

rst'

.'

NSOL,2,96,U,Z,UZ_2

PLVAR,2,

3.表格载荷法

表格载荷法的求解思路为：

首先，将载荷-时间历程用表格表示。

然后，用数组参数定义载荷随时间变化的表。

最后，施加表载荷，作为一个载荷步一次性求解。

表格载荷法的加载过程：

定义表格参数表→施加已有表载荷→表格载荷步控制。

对于本问题的载荷表为：

表3-1载荷-时间历程表

序号

时间/s

载荷

1

2

3

4

1.000001

5

重复多载荷步求解中的相应步骤或打其保存的网格模型数据库Mesh.db。

•求解

[步骤2]添加约束：

[步骤3]定义表格载荷

a）定义表格：

选择菜单UtilityMenu:

Parameter→ArrayParameter→Define/Edit，在数组定义对话框中单击Add按钮，在新数组对话框中设ParameterName为Tableload，ParameterType为Table，设I,J,K为（5,1,1），Var1为Time，单击OK按钮完成表定义。

b）填充表格：

Parameter→ArrayParameter→Define/Edit，在数组定义对话框中选中前面定义的表格Tableload，单击Edit按钮，在表填充对话框中输入时间_载荷历程表，如图所示，单击菜单File→Apply/Quit，单击OK按钮完成表填充。

[步骤4]施加表载荷：

在施加载荷对话框中设[SFA]下拉式列表框为ExistingTable，在弹出的表载荷选择对话框中选中TableLoad表载荷，单击OK按钮。

[步骤5]设置载荷步：

Timeatendofloadstep（结束时间）为1.5，Numberofsubstep（子载荷步数）为50，Frequency为writeEverysubstep（存储所有计算结果），在求解控制对话框的Transient卡中设置选中Rampedloading单选钮，单击OK按钮。

图3-3求解控制对话框

选择菜单MainMenu→Solution→Solve→CurrentLS，单击OK按钮。

l结果处理

重复多载荷步求解中的相应步骤，POST26观察顶面位移时间历程结果。

ET,1,SOLID185

MP,EX,1,2.06e11

MP,PRXY,1,0.3

MP,DENS,1,7800

VSWEEP,All

*DIM,Tab_Load,TABLE,5,1,1,Time,,

!

*

*SET,TAB_LOAD（1,0,1）,0

*SET,TAB_LOAD（2,0,1）,0.5

*SET,TAB_LOAD（2,1,1）,22.5

*SET,TAB_LOAD（3,0,1）,1

*SET,TAB_LOAD（3,1,1）,10

*SET,TAB_LOAD（4,0,1）,1.001

*SET,TAB_LOAD（5,0,1）,1.5

/SOLU

TRNOPT,FULL

LUMPM,0

NSUBST,50,0,0

SFA,2,1,PRES,%TAB_LOAD%

SOLVE

NSOL,2,51,U,Z,UZ_2

PLVAR,2,

3.函数载荷法

函数载荷法的求解思路为：

首先，将载荷-时间历程用函数工具表示。

然后，将载荷-时间函数转换为表格载荷。

最后，施加已有表载荷，作为一个载荷步一次性求解。

函数载荷法的加载过程：

定义函数关系式→转换为表格载荷→施加已有表载荷→表格载荷步控制。

图所示的载荷-时间历程函数为：

（）

3.前处理

[步骤3]定义函数载荷

a）定义函数载荷：

Parameter→Function→Define/Edit，在函数编辑窗口的Function卡中选中Multivaluedfunctionbasedonregimevariable（分段函数）单选钮，在下拉式列表框中选择<

regimevar>

为TIME。

在regime1卡片中，设自变量范围为[0,0.5]，Result=45*{TIME}（{TIME}不能输入，列表框中选择TIME）。

重复上述步骤，在regime2卡片中，设自变量范围为[0.5,1.0]，Result=-25*{TIME}+35。

在regime3卡片中，设自变量范围为[1.0,1.5]，Result=0。

在函数编辑窗口中单击菜单File→Save，在文件保存对话框中设文件名为Load，单击OK按钮，在函数编辑窗口中单击菜单File→Close，完成载荷函数定义。

b）转换为表格载荷：

Parameter→Function→ReadfromFile，选中前一步保存的函数Load.fun，在函数载荷对话框的Tableparametername（表格载荷名称）中输入Fun_load，单击OK按钮，将载荷函数转化为表格载荷。

c）施加表载荷：

[步骤4]设置载荷步：

图3-4求解控制对话框

[步骤5]求解：

/Clear

FINISH

定义函数

*DEL,_FNCNAME

*DEL,_FNCMTID

*DEL,_FNCCSYS

*SET,_FNCNAME,'

Fun_Load'

*SET,_FNCCSYS,0

/INPUT,Load.func,,,1

*DIM,%_FNCNAME%,TABLE,6,5,4,,,,%_FNCCSYS%

Beginofequation:

{TIME}

*SET,%_FNCNAME%（0,0,1）,0.0,-999

*SET,%_FNCNAME%（2,0,1）,0.0

*SET,%_FNCNAME%（3,0,1）,0.0

*SET,%_FNCNAME%（4,0,1）,0.0

*SET,%_FNCNAME%（5,0,1）,0.0

*SET,%_FNCNAME%（6,0,1）,0.0

*SET,%_FNCNAME%（0,1,1）,1.0,99,0,1,1,0,0

*SET,%_FNCNAME%（0,2,1）,0

*SET,%_FNCNAME%（0,3,1）,0

*SET,%_FNCNAME%（0,4,1）,0

*SET,%_FNCNAME%（0,5,1）,0

Endofequation:

{TIME}

45*{TIME}

*SET,%_FNCNAME%（0,0,2）,0.5,-999

*SET,%_FNCNAME%（2,0,2）,0.0

*SET,%_FNCNAME%（3,0,2）,0.0

*SET,%_FNCNAME%（4,0,2）,0.0

*SET,%_FNCNAME%（5,0,2）,0.0

*SET,%_FNCNAME%（6,0,2）,0.0

*SET,%_FNCNAME%（0,1,2）,1.0,-1,0,45,0,0,1

*SET,%_FNCNAME%（0,2,2）,0.0,-2,0,1,-1,3,1

*SET,%_FNCNAME%（0,3,2）,0,99,0,1,-2,0,0

*SET,%_FNCNAME%（0,4,2）,0

*SET,%_FNCNAME%（0,5,2）,0

45*{TIME}

Begi