第8章瞬态动力学分析 81瞬态动力学分析概述 瞬态动力学分析(也称时间历程分析)用于受任意随时间变 化载荷的结构动力学响应 82瞬态动力学分析方法 8.21完全法( full method) 采用完整的系统矩阵计算瞬态响应。功能最强,允许包含各类非线性特 性(塑性、大变形、接触)。 优点: ●容易使用,不必关心和选取主自由度 ●允许包含各类非线性; ●在一次处理过程中计算出所有的位移和应力; ●允许施加各种类型的载荷; ●允许采用实体模型上所加的载荷
第8章 瞬态动力学分析 8.1 瞬态动力学分析概述 瞬态动力学分析（也称时间历程分析）用于受任意随时间变 化载荷的结构动力学响应。 8.2 瞬态动力学分析方法 8.2.1完全法（full method）。 采用完整的系统矩阵计算瞬态响应。功能最强，允许包含各类非线性特 性（塑性、大变形、接触）。 优点: ⚫容易使用，不必关心和选取主自由度； ⚫允许包含各类非线性； ⚫在一次处理过程中计算出所有的位移和应力； ⚫允许施加各种类型的载荷； ⚫允许采用实体模型上所加的载荷
第8章瞬态动力学分析 8.2.2模态叠加法( mode superposition method)。 通过对模态分析得到的振型(特征值)乘上因子并求和来计 算出结构的响应。 特点: ●比FUl法快,开销小; √整个瞬态分析过程中时间步长必须保持恒定,不允许用自动时间步长; √唯一允许的非线性是点-点接触; √不允许非零位移
第8章 瞬态动力学分析 8.2.2模态叠加法（mode superposition method）。 通过对模态分析得到的振型（特征值）乘上因子并求和来计 算出结构的响应。 特点: ⚫比Full法快，开销小； ✓整个瞬态分析过程中时间步长必须保持恒定，不允许用自动时间步长； ✓唯一允许的非线性是点-点接触； ✓不允许非零位移
第8章瞬态动力学分析 8.23缩减法( Reduced method)。 采用主自由度和缩减矩阵来压缩问题的规模。主自由度处的位移计算出来 后,扩展到初始的完整DOF集上。 特点: ●比Fu法快,开销小 √所有载荷必须施加在用户定义的自由度上,不能在实体模型和单元上施 加载荷; √整个瞬态分析过程中时间步长必须保持恒定,不允许用自动时间步长; √唯一允许的非线性是点一点接触; 不允许非零位移; ˇ初始解只计算出主自由度的位移。要得到完整的位移、应力和力的解需 进行扩展处理
第8章 瞬态动力学分析 8.2.3缩减法（Reduced method）。 采用主自由度和缩减矩阵来压缩问题的规模。主自由度处的位移计算出来 后，扩展到初始的完整DOF集上。 特点: ⚫比Full法快，开销小； ✓所有载荷必须施加在用户定义的自由度上，不能在实体模型和单元上施 加载荷； ✓整个瞬态分析过程中时间步长必须保持恒定，不允许用自动时间步长； ✓唯一允许的非线性是点-点接触； ✓不允许非零位移； ✓初始解只计算出主自由度的位移。要得到完整的位移、应力和力的解需 进行扩展处理
第8章瞬态动力学分析 83Fu法瞬态动力学分析基本步骤 √前处理(建立模型、划分网格) √建立初始条件; √设置求解控制; √设置求解选项; ˇ施加载荷(不随时间变化的载荷和边界条件); √设定载荷步和变化载荷; 瞬态求解; √后处理
第8章 瞬态动力学分析 8.3Full法瞬态动力学分析基本步骤 ✓前处理（建立模型、划分网格） ✓建立初始条件； ✓设置求解控制； ✓设置求解选项； ✓施加载荷（不随时间变化的载荷和边界条件）； ✓设定载荷步和变化载荷； ✓瞬态求解； ✓后处理
第8章瞬态动力学分析 √前处理(建立模型、划分网格) 可以采用各种非线性; ˇ建立初始条件; 第一个载荷步通常被用来建立初始条件。初始条件应该是零时刻的情况,但 由于求解时间必须大于零,所以初始条件一般设定一个小的时间,也可在瞬 态分析中的第一载荷步中设置 √设置求解控制; 指定在载荷步的载荷发生变化的形式是阶跃(默认的)载荷还是斜坡载荷; 设定此步载荷步的子步数目,可以打开自动子步来优化。 √设置求解选项; 预应力 阻尼; 质量矩阵的形式
第8章 瞬态动力学分析 ✓前处理（建立模型、划分网格） 可以采用各种非线性； ✓建立初始条件； 第一个载荷步通常被用来建立初始条件。初始条件应该是零时刻的情况，但 由于求解时间必须大于零，所以初始条件一般设定一个小的时间，也可在瞬 态分析中的第一载荷步中设置。 ✓设置求解控制； 指定在载荷步的载荷发生变化的形式是阶跃（默认的）载荷还是斜坡载荷； 设定此步载荷步的子步数目，可以打开自动子步来优化。 ✓设置求解选项； 预应力； 阻尼； 质量矩阵的形式