Workbench响应谱分析基本操作步骤演示

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响应谱分析可以代替时间历程分析(瞬态动力学分析)来确定结构的承受随机载荷的最大响应,其为一种频域分析。工程应用中比较常见的有地震载荷、风载荷、波浪载荷、火箭发动机振动等,具有位移,速度,加速度,力四种类型的响应谱,但Workbench中暂不支持力响应谱的GUI输入。

Workbench目前不支持将响应谱直接施加到非支撑点,也就是说响应谱必须施加到有约束地方上,但可以通过插入命令流实现施加到非支撑点。

结构中存在两种响应谱:单点响应谱即所有施加点上均为同一种响应谱载荷;多点响应谱即施加点上响应谱不同,即多种响应谱。

本文以简单两层框架结构为例,演示如何利用ANSYS-Workbench进行响应谱分析,大致分析流程如下:

Modal模块建立->定义模态阶数->边界条件建立->求解->拖入Responsespectrum分析模块到Modal模块的solu中->响应谱设置->添加响应谱加载数据->求解

一、模态分析

在Workbench中创建Model分析,这里单位采用m-Kg

Workbench响应谱分析基本操作步骤演示

 

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  定义材料:WB中默认的结构钢用于柱子,在WB中自带的材料库中找到混泥土材料,用于屋面板,如下图操作,找到混泥土材料(Concrete),点击右边的加号即可添加到分析工程文件中。

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        建立如下模型

 

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模型导入后同样需要再检查一下单位,对壳单元需要指定厚度,如下所示。

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生成网格

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定义模态分析设置和边界条件:模态阶数取12阶,柱子的底部节点为固支约束。

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右键插入固定支撑约束条件,选择点选择,选中底部的六个节点,点击应用,如下图中操作。

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执行模态分析,可以查看具体的模态振型。

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二、响应谱分析

将响应谱分析模块拖到之前建立的model模块的Solution上。

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响应谱分析设置:采用单点响应谱和SRSS模态组合类型。

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添加加速度响应谱,右击响应谱-插入-RS加速度。边界条件选择所有支持,即再底部固定的6个点上施加。

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复制响应谱载荷数据,粘贴在下图表格中,响应谱曲线如下图,选择加载方向为X方向,打开刚性响应效应,并将响应载荷谱复制到下图重所示表格数据中。

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复制RS响应谱,设置方向为Z方向

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三、查看结果

1、变形结果

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2、总等效应力结果

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3、梁截面结果显示

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祝好
ANSYS结构院
2021.07.29

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