ANSYS地震响应分析讨论.docx
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ANSYS地震响应分析讨论
地震响应分析
1模态组合就是根据模态分析中的几阶振型（也可以少于这几阶，看你要求的精度）进行组合（类似于结构最不利组合），从而求出地震响应的最大值。
2组合各振型反应的最大值，求得结构地震响应的最大值。
这个问题在论坛上已经有很多人问过，也有各种各样的回答，但是至今没有令人满意的解答。
我自己试过很多种方法，加上论坛上其他人提到的方法，大致归类如下：
1.先做静力恒载工况分析，打开预应力pstres开关；然后转到时程分析。
结果：
恒载对后面的时程计算不起作用，时程计算依然从0开始。
2.直接在antype，trans中考虑恒载：
先把timint，off加acel,,9.81,打开应力刚化，sstif，on，lswrite，1，然后timint，on开始时程计算。
结果：
恒载9.81起作用了，但结果是错的，它被积分了。
3.不用什么前处理，直接把9.81加在地震波上acel，9.81+ac（i）。
结果，同2，9.81带入了积分，这个9.81相当于阶跃荷载，而不是产生恒载。
4.ansys帮助中施加初始加速度的方法（篇幅限制请自己看帮助）。
结果，同2、3，9.81还是带进时间积分。
5.这种是我受到别人的启发，通过结构受ramp荷载的特点施加的，可以近似的解决问题。
即1）求出结构的自振一阶频率w
2）令tr＝1/w
3）定义ramp荷载为从0到tr加到9.81，然后在整个时间积分中保持不变
4）antype,trans中分几个荷载步将荷载从0加到9.81
5）在随后的荷载步中acel，，9.81+ac（i）
这种做法虽然也是将9.81++加到地震波中，但是因为满足TR的要求，所以这个动力效应被削弱到了静力效应，它作用在结构上就像静载一样。
对于单自由度结构理论上跟静载是完全一样的，但是多自由度会子静力效应上下很小的范围内波动，所以可以认为相当于静载的作用，这样我们就可以达到考虑恒载的目的了。
第5种是我至今为止考虑恒载的做法，我也很想知道还有没有更简单精确的方法，或者在前4种方法中就有只是我使用不正确，希望大家能一起来讨论，彻底解决这个问题。
谢谢！
地震反应怎么考虑重力
SOLU
ANTYPE,TRANS
TRNOPT,FULL
TIMINT,OFF!
*先关闭时间积分效应
TIME,1E-8!
*设一个极短的积分时间
acel,,9.8
NSUBST,2 !
有时候子步数要增大
KBC,1
LSWR,1!
*把这个写入第一步
TIMINT,ON!
*然后再时间积分效应开关，以后就正常写载荷步了
这种方法应该是对的,ANSYS帮助文件中也有提到,
可是,有一个问题:
由于是阶跃荷载,就会产生动力效应,整个结构的变形大于实际的情况吧?
这样与实际结构在重力下受到的变形就不一样了!
我想,之所以用KBC,1的原因是产生阶跃荷载,第一个子步产生变形,然后后几个子步使其稳定,不产生初始速度吧
自己作了一个例子,终于彻底搞明白啦,
KBC,1是产生阶跃荷载,不过,关键就在于此时关掉了时间积分效应,TIMINT,OFF
那么,此时就相当于是静力分析了,当然就不会产生动力效应了,整个结构的变形就是实际变形. 另外KBC,1的作用是不产生初始速度.
总结下:
非线性时程分析时,结构在地震波来之前,已经存在初始位移和初始内力,但是没有初始速度和加速度.因此,一定要注意KBC,1,同时TIMINT,OFF,设置2个以上的子步,很小的时间.
一楼的总结有很多不妥的地方,你那个方法不知道正确不,而且太麻烦了.
tmh_cn在第12楼总结的方法是对的,其他人说的方法都有问题.
另外,不用打开应力刚化.
fini
/config,nres,20000
!
/config,nproc,2
lstep=1500!
el
*DIM,aei,ARRAY,lstep,1,1,,,
*CREATE,ansuitmp
*VREAD,aei
（1）,el,txt,,1,
（e16.6）
*END
/INPUT,ansuitmp
csys,0
/solu
antype,trans
trnopt,full
TIMINT,OFF!
*先关闭时间积分效应
SSTIF,On
KBC,1
TIME,1e-3!
*设一个极短的积分时间
acel,,8.7
NSUBST,2!
有时候子步数要增大
solve
timint,on
kbc,0
!
TINTP,,0.25,0.5,-1,0.5,-1,
ki=0.05
kj=0.05
oi=2*3.14159*0.09
oj=2*3.14159*0.16
ma=2*（ki*oj-kj*oi）*oi*oj/（oj*oj-oi*oi）
mb=2*（kj*oj-ki*oi）/（oj*oj-oi*oi）
ALPHAD,ma,
BETAD,mb,
allsel,all
*do,tm,1,1500,1
time,（tm）*2/100
NSUBST,1,,,1
AUTOTS,1
acel,aei（tm）/314.7!
EI波，只输入X向加速度
solve
*enddo
fini
****关于动力学分析模拟自重对结构的影响，这个问题，现在偶已经解决这个问题啦，几行命令流就可以了：
/PREP7
ACEL,0,9800,0,!
*先把重力加速度在预处理设好，以后就不在设了
FINISH
/SOLU
ANTYPE,TRANS
TRNOPT,FULL
TIMINT,OFF!
*先关闭时间积分效应
TIME,1E-8!
*设一个极短的积分时间
NSUBST,2
KBC,1
LSWR,1!
*把这个写入第一步
!
*
TIMINT,ON!
*然后再时间积分效应开关，以后就正常写载荷步了
......
虽然，这只是个很简单的问题，但如果不注意，会使计算的动力响应值受重力影响而偏大，我当时就很郁闷，怎么也不能把重力的影响去掉，现在终于搞定了！
现与大家分享偶的一点心得，同时，也感谢各位大侠的关注：
-）
模态叠加法（时间可能取的太短了）求地震反应
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
!
步骤1：
进行模态分析
/SOLU!
1:
MODEANALYSIS
AnType,Modal
ModOpt,Lanb,20!
EXTRACT20MODES
Mxpand,20,,,1
SOLVE
FINISH
!
!
!
!
!
!
时程分析命令流
!
!
!
采用模态叠加法
*set,st,0.01
*set,endpoint,100
*dim,xforce,array,endpoint
*vread,xforce
（1）,Seismic_x,txt
（7F10.5）
*VOPER,xforce
（1）,xforce
（1）,MULT,9.8,,,
/SOLU
!
*
ANTYPE,4
TRNOPT,MSUP,20,,,1
!
!
!
施加位移约束
NSEL,S,LOC,Z,0,0!
选取底层所有节点
D,ALL,,,,,,ALL,,,,,!
约束所有自由度
ALLSEL,ALL
!
*
*dim,shijian,array,endpoint
*vfill,shijian
（1）,ramp,st,st
Nt_star=1
Nt_end=100
Nt_incr=1
*DO,Nt,Nt_star,Nt_end,Nt_incr
TIME,shijian（Nt）
ACEL,xforce（Nt）,
NSEL,ALL
!
!
!
LSWRITE,Nt
SOLVE
*ENDDO
FINISH
!
!
!
!
模态扩展
/SOLU
EXPASS,ON
NUMEXP,all,0,1
OUTRES,all,all
SOLVE
FINISH
*谱分析
我想，作谱分析之前应该先弄明白谱分析的工程意义。
实际上，谱分析是一种线性化的动力分析思路，简单点说，就是在获得结构自振特性以后，用一条符合本地场地土特性和设防烈度（地震响应谱分析）的地震谱或者一条符合本地风场特性的风速谱，作为外部作用施加与结构上，以求得结构在各个频率对应的谱值作用下的结构响应。
他实际也是一种时程分析，只不过时间轴为频率值，所以也称为频域分析。
由于反应普的获得时基于结构的线性化假定，所以谱分析只能对线性结构进行分析。
窗体顶端
先试贴，如有人需要给留言发送给你
Q为问，A为回复。
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Q:
模态分析得到的结果是不是某个方向上的各阶频率啊？
我要得到各个方向的一阶频率能做到吗？
A：
模态分析得到的结果是你所选择的自由度内的振型。
如果需要得到某一个方向内的振型，用RUDECED法，选择你所希望的主自由度，如UX。
将所求的频率值设置为一即可。
Q：
不过大型复杂结构的振型一般都不是一个方向的，应该是一个方向为主，其它方向为次，如果把所要求的方向设为主自由度，会不会跟真是实际结果有出入？
Q：
对于复杂的大型实体，其主自由度无法给出，此时就无法应用reduce法。
可不可以改约束？
还是就认为一次得到前3阶频率就是x,y,z方向的一阶频率啊？
A：
正是因为复杂结构的主自由度不好确定，所以我还是倾向于用SUBSPACE和BLOCKLANCZOS法。
约束不要随便改，它应该描述结构真实的状态。
不能说前3阶频率即为X、Y、Z方向的第一阶频率。
你可以好好想想所用方程中[K]和[M]的意义。
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Q：
轴承是用来支撑要研究的对象，把轴承等价为弹簧，将其刚度加在对象的节点上。
这样就要定义刚度的大小在加。
是否还要定义单元类型，然后才能定义其刚度？
A：
我曾经用LINK8单元模拟过，根据K=EA/L确定刚度，我当时取E=210e9,L=0.1,然后A=KL/E。
经过检验，是可行的。
A：
1、用link单元模拟其刚度，k=EA/L，通过假定E,A,L的值使之和k相等，其密度要＝0；2、用combin14模拟其刚度，阻尼＝0
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Q：
ANSYS处理动力问题（如土层地震响应、或基础振动反应），可否从边界施加加速度荷载？
若可以，如何？
瞬态动力反应分析，时间子步为>200?
A：
如果你所希望求的最高频率的周期为f，则ANSYS取时间步长为1/20f为默认值。
Q：
板单元的后处理的显示在单元坐标还是在总体坐标?
比如位移,应力？
A：
应力位移在总体坐标，弯矩不一定。
A：
应力、位移是显示在结果坐标系的，顺便说明一下，节点信息显示在显示坐标系。
不过结果坐标系默认为全局坐标系，而显示坐标系也是默认为全局坐标系。
你可以这样修改结果坐标系：
MainMenu:
GeneralPostprocessor>OptionsforOutput...
你可以这样修改显示坐标系：
UtilityMenu:
Workplane>ChangeDisplayCSto
A：
你可以用ETABLE命令，先存储对应于各单元的位移，等等，再用ANSYS的柱状图，或是别的画图软件PLOT出图形，你认为如何
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Q：
我现在需分析一个板梁结构，板已用SHELL63单元划分好；梁我是用板上的一条线划分单元并添加截面而生成的。
但现在运算时，发现板和梁是分开的，它们之间互不影响。
请教各位高手，怎样将板和梁合并为一个整体？
A：
Preprocessor>NumberingCtrls>MergeItems里elementandnode合并
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Q:
用SHELL63单元划分的板结构，想加垂直于板面的匀布载荷?
A:
找到如下位置：
ANSYSHELP->ANSYSELEMENTSREFERENCE-
>ELEMENTLIBRARY->SHELL63ELASTICSHELL。
在INPUTSUMMARY中，有SURFACELOADSPRESSURES。
其中，face1（I-J-K-L）（bottom,in+Zdirection）的意思为：
当LoadKey=1时,pressure加在由节点IJKL确定的面上，在单元坐标中以+Z方向为正，也可以说垂直指向面IJKL时为正。
至于均布，则将几个值都填成一样的就可以了，或者只填主要参数如valueatI。
自己多看看帮助文件，做一个例子验证一下。
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Q:
ANSYS可以自己定义输出格式吗?
A:
可以，先打开一个文件*cfopen，再用*vwrite,label
通过打开一个文件，读出数据，或以追加的方式写入数据，并可控制输入和输出的格式
*cfopen,,
*vread,,,,,
（f12.6）
*vwrite,
（f12.6）
*cfclos,,
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Q:
作模态分析时，就是集中质量单元和刚度加法？
A：
在选用求解方法时，例如SUBSPACE和BLOCKLANCZOS，会有一个选项：
[LUMPM]，默认为选用一致质量矩阵，你可以选为集中质量矩阵。
A：
用mass21，通过meshkeypoint来把点划分成mass21单元即可
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Q：
我在原有的静态分析的基础上，想继续作一下结构的模态分析。
应该采取那些步骤啊？
我用solution>newanalysis-modal,thencurrentLS,出现如下的提示：
1.theeigenvalueextractionmethodmustbespecifiedonMODOPTcommand.SUBSPorLANBareusuallyrecommanded.
2.pleaseexpandmodesifanydownstreamMODALanalysisbasedcalculationsneedtobeperformed.
这是怎么一回事？
A：
你最好先看看帮助文件中的ANSYSSTRUCTUREREFERENCE中的BUCKLINGANALYSIS。
如果你对理论不清楚，我劝你不要盲目计算。
不然结果也许并不可信。
这是我的建议。
A：
系统默认为0阶!
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Q：
1.在ANSYS中如何设定小数的有效位数？
比如我输入的应力值为0.0004495568而且我的一组数据都是最后几位差别，但是ANSYSY自做聪明把它四舍五入了，结果弄的都一样了，如何更改这个有效位数呢？
2.ANSYS在输出时如何修改输出的数字显示模式？
比如用科学记数法，或者将数字缩放多少倍那样显示？
在什么地方能够修改呢？
3.ANSYS5.7.1中什么地方能够出现那种材料库表？
就是说不同ANSYS的什么materialmodels对话框生成，而是通过table输入材料属性诸如应力应变曲线之类的东西?
A：
用a.bEn来表示，如2.45678e-9。
材料特性用tb
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Q：
我是个ANSYS初学者，现在碰到下面几个问题，请各位高手帮忙看一下：
1：
是什么原因使得相邻ELEMENT的共用节点解得的力不一样，应该是方法步骤的原因而不是误差吧？
请简单介绍一下。
2：
假如我想用ANSYS模拟陶瓷的烧结过程，是不是有实际*作的可能性？
如果有，其基本的原理和模型怎样？
3：
ANSYS可以用来模拟热循环下的应力分配不均造成的焊点（63%Sn&37%Pb）失效的过程，我看到有一篇文献介绍用在Sn球里随机分布Pb相和其它共晶相的方法建模的，那么，这个随机过程在ANSYS中怎么实现的？
而且如果要生成足够多的晶相小颗粒，是不是只能手动一个一个的建立？
A：
可能是你提取数据的时候思路有问题，比如说，当你提取的是有多个连接单元的节点数据，而实际上你提取的是各个单元的。
A：
相邻ELEMENT的共用节点你MERGE了吗？
ANSYS是通过单元的节点传递数值的，从而得出结果的。
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Q：
在进行模拟计算结构多阶段施工过程计算时,在ansys里面说可以用死活单元的方法，但是死活单元每次只允许选择一个,我的模型比较大,如果采用这个方法不太现实,各位同志有什么比较好的方法没有？
请赐教！
A：
涉及到两个方面的问题：
一、以TABLE形式定义参数。
二、DO-LOOP循环。
你可以参考ANSYSGENERALGUIDE中SOLUTION中对多重载荷步的叙述，很简单。
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Q：
比如在beam4和shell63中显示的输出结果有应力和变形，以及节点等效荷载。
请问如何才能显示截面弯矩，扭矩和剪力呢？
A：
在ELEMENTTABLE中，首先定义变量。
注意一：
你要知道BEAM设置了几个积分点。
注意二：
要知道SEQUENCENUMBER值。
所以你需要参考ELEMENTREFERENCE中的单元介绍。
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Q：
最近在计算一个模型，管状，在地下，分析中要施加地层给予的支撑，我想简化为弹性支撑。
可是发现在ansys中找不到这样的支撑情况！
A：
首先，你要知道弹性支撑的弹性系数，具体的计算方法你应该知道的。
然后，用LINK8单元模拟，要注意的是刚度k=EA/L，由此确定LINK单元的面积A来体现单元的弹性刚度。
我对此作过验证，结论是可行的。
Q：
用弹簧，可是问题很多，因为是一个管体，整个管壁都有支撑。
简化为弹簧出现的问题很多了。
比如，用多少个合适？
隔多长合适，线性支撑和非线性支撑能等同吗？
我最近看校验手册发现V135这个例子可以借鉴，可是还是有许多麻烦。
哪位大侠如果有这方面经验请指点指点！
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Q：
如何梁单元同时施加两个方向分布荷载，（竖向，侧向）？
A：
同时施加两个方向的均布荷载相当与分别施加不同的均布荷载，即分别加。
主要是要选择好均布荷载的ID，参考单元参考手册中的说明。
例如：
BEAM4INPUTSUMMARY中：
SurfaceLoadsPressure:
有face2（i-j）（-Ynormaldirection）这里，2就是LOADID，以单元坐标的-Y轴为正。
你试一试看。
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Q：
请问如何打印图形结果？
A：
用ANSYA中的功能就可以拉，GUI菜单命令：
PLOTCTRLS》CAPTUREIMAGES或RESTOREIMAGES
A：
我是用plotctrl>hardcopy>tofile,然后在剪贴板中就可以看见了。
A：
我都是用抓图工具抓下来，然后再打印的。
A：
/ui,copy,save是一个截取屏幕图形的命令,现在总算又实现了gui肯定
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