瞬态结构动力分析：实例与ANSYS应用

"瞬态结构动力分析是通过ANSYS软件进行的一种计算结构在随时间变化的载荷下的动力响应的方法。这种分析适用于静载、瞬态载荷和简谐载荷的组合情况，考虑了惯性力和阻尼效应。本实例涉及一根钢梁，其上有一个集中质量，承受动态载荷，目标是找出最大位移响应的时间和值，以及最大曲应力。分析中，梁的特性简化，使用对称性减少计算量，并在最大响应时间进行后处理。材料属性、质量、阻尼系数、几何尺寸和载荷条件都已给出。ANSYS软件的使用涵盖从安装、启动、界面理解到模型创建、加载定义、求解和后处理的全过程。" 在瞬态结构动力分析中，ANSYS软件扮演了核心角色。首先，第1章介绍了ANSYS的安装、启动、配置和界面，强调了输出文件的理解。接着，第2章详细阐述了如何建立模型，包括设置工作目录、定义作业名、选择单位制、定义单元类型和材料属性，以及实体建模和网格划分等步骤。模型的边界条件、约束和加载在第3章中讲解，这包括如何施加各种类型的载荷并执行求解过程。第4章的后处理部分涵盖了通用后处理器、单元表、路径和时间历程后处理器的使用，用于分析和可视化结果。 实例分析部分从第5章开始，通过具体的六方孔螺钉和扳手的静力分析，展示了问题描述、模型建立、求解定义和结果查看的完整流程。随后的章节继续提供平面问题、轴对称结构和周期对称结构的静力分析实例，进一步加深对ANSYS使用技巧的理解。第10章引入了动力学分析的概念，包括不同类型的动力学分析和基本步骤。在后续章节中，如模态分析和谐响应分析，实例分析了有预应力结构的情况，详细展示了模型建立、加载定义、求解和结果分析的过程。 回到瞬态结构动力分析实例，该案例特别关注瞬态载荷下的动态响应，如第14章所述，通过缩减法进行分析，考虑了载荷的上升时间和最大值。在ANSYS中，用户需要设置合适的载荷步，模拟载荷随时间的变化，并选择适当的时间点进行后处理，以获取最大响应的时间和值。同时，计算梁的最大曲应力以评估结构的安全性。所有这些步骤都充分体现了ANSYS在解决复杂瞬态动力问题中的功能和效率。