workbench谐响应分析完全法施加力载荷与位移载荷的区别，急求...

学会忘记

今天做了一个阶梯型变幅杆的谐响应分析，用完全法，两次分别施加力载荷与位移载荷，得出了变幅杆长度与最大总体变形量的关系。分别如图。有哪位能告诉我为什么会出现这种情况？

学会忘记

位移载荷

上面位移载荷传错了，更正一张

sovereign

学会忘记

sovereign 发表于 2016-6-2 09:33

你这是什么意思啊？我今天重做了一下完全法位移载荷，得出的结果如图，完全与加载力载荷相反.你知道这是为什么吗？谢谢

学会忘记

sovereign 发表于 2016-6-2 09:33

对不起，又传错了。更正一下

学会忘记

sovereign 发表于 2016-6-2 09:33

真对不起，我存图的时候弄错了，我口述一下吧，变幅杆长度与最大变形量的关系与我给你传的图片曲线形状非常接近。它与力载荷的曲线确实完全相反，这是为什么啊？

敷衍会致命

§2.3三种求解方法

[size=13.6364px]谐响应分析可采用三种方法：完全法（Full）、缩减法（Reduced）、模态叠加法（Mode　Superposition）。（第四种方法，也是一种开销相对较大的方法，是将简谐载荷指定为有时间历程的载荷函数，进行相应的瞬态动力学分析，参见第三部分瞬态动力学分析中的叙述。）ANSYS/Linear　Plus中只允许采用模态叠加法。在研究每种方法的实现细节前，让我们先比较一下各种方法的优缺点。

§2.3.1完全法

[size=13.6364px]完全法是三种方法中最易使用的方法。它采用完整的系统矩阵计算谐响应（没有矩阵缩减）。矩阵可以是对称的或非对称的。完全法的 优点 是：

[size=13.6364px]·容易使用，因为不必关心如何选取主自由度或振型；

[size=13.6364px]·使用完整矩阵，因此不涉及质量矩阵的近似；

[size=13.6364px]·允许有非对称矩阵，这种矩阵在声学或轴承问题中很典型；

[size=13.6364px]·用单一处理过程计算出所有的位移和应力。

[size=13.6364px]·允许定义各种类型的载荷：节点力、外加的（非零）位移、单元载荷（压力和温度）。

[size=13.6364px]·允许在实体模型上定义载荷。

[size=13.6364px]完全法的 缺点 是：

[size=13.6364px]·预应力选项不可用。

[size=13.6364px]·当采用Frontal方程求解器时这种方法通常比其它方法都开销大。但在采用JCG求解器或ICCG求解器时，完全法的效率很高。

§2.3.2缩减法

[size=13.6364px]缩减法通过采用主自由度和缩减矩阵来压缩问题的规模。主自由度处的位移被计算出来后，解可以被扩展到初始的完整DOF集上（参见“模态分析”中的“矩阵缩减技术”部分关于缩减技术的细节）。这种方法的 优点 是：

[size=13.6364px]·在采用Frontal求解器时比完全法更快且开销小；

[size=13.6364px]·可以考虑预应力效果。

[size=13.6364px]缩减法的缺点是：

[size=13.6364px]·初始解只计算出主自由度处的位移。要得到完整的位移、应力和力的解则需执行扩展过程（扩展过程在某些分析应用中是可选操作）；

[size=13.6364px]·不能施加单元载荷（压力、温度等等）

[size=13.6364px]·所有载荷必须施加在用户定义的主自由度上（限制了采用实体模型上所加载荷）。

§2.3.3模态叠加法

[size=13.6364px]模态叠加法通过对模态分析得到的振型（特征向量）乘上因子并求和来计算出结构的响应。它的 优点 是：

[size=13.6364px]·对于许多问题，此法比Reduced或完全法更快且开销小；

[size=13.6364px]·模态分析中施加的载荷可以通过LVSCALE命令用于谐响应分析中；

[size=13.6364px]·可以使解按结构的固有频率聚集，便可得到更平滑、更精确的响应曲线图；

[size=13.6364px]·可以包含预应力效果；

[size=13.6364px]·允许考虑振型阻尼（阻尼系数为频率的函数）。

[size=13.6364px]模态叠加法的缺点是：

[size=13.6364px]·不能施加非零位移；

[size=13.6364px]·在模态分析中使用PowerDynamics法时，初始条件中不能有预加的载荷。

§2.3.4三种方法共同的局限性

[size=13.6364px]谐响应分析的三种方法存在共同的 局限性 ：

[size=13.6364px]·所有载荷必须随时间按正弦规律变化；

[size=13.6364px]·所有载荷必须有相同的频率；

[size=13.6364px]·不允许有非线性特性；

[size=13.6364px]·不计算瞬态效应。

[size=13.6364px]可以通过进行瞬态动力学分析来克服这些限制，这时应将简谐载荷表示为有时间历程的载荷函数。“瞬态动力学分析”中描述了瞬态动力学分析的过程。

§2.4完全法谐响应分析§2.4.1完全法谐响应分析过程

[size=13.6364px]下面首先将描述的是如何用完全法来进行谐响应分析，然后列出用缩减法和模态叠加法时有差别的步骤。 完全法谐响应分析 过程由三个主要步骤组成：

[size=13.6364px]1.建模；

[size=13.6364px]2.加载并求解；

[size=13.6364px]3.观察结果。

§2.4.2建模

[size=13.6364px]建模阶段需要指定文件名和标题，然后进入前处理器PREP7定义单元类型、单元实常数、材料特性以及几何模型。该过程与其它分析基本相同，但必须注意下面两个要点：

[size=13.6364px]·在谐响应分析中，只有线性行为是有效的。如果有非线性单元，它们将按线性单元处理。例如，如果分析中包含接触单元，则它们的刚度取初始状态值并在计算过程中不再发生变化。

[size=13.6364px]·必须指定杨氏模量EX（或某种形式的刚度）和密度DENS（或某种形式的质量）。材料特性可以是线性的、各向同性的或各向异性的、恒温的或和温度相关的。非线性材料特将被忽略。

§2.4.3加载并求解

[size=13.6364px]该过程将指定分析类型及其相关选项、定义模型载荷以及指定载荷步选项，然后开始有限元求解，下面详细介绍每个步骤。

[size=13.6364px]注意—峰值响应发生在力的频率和结构的固有频率相等时。在得到谐响应分析解之前，应该首先做一下模态分析（如“模态分析”中所述）以确定结构的固有频率。

§2.4.3.1进入ANSYS求解器

[size=13.6364px]命令：/SOLU

[size=13.6364px]GUI路径：Main　Menu>Solution

§2.4.3.2定义分析类型和分析选项

[size=13.6364px]ANSYS提供下表所示的用于谐响应分析的选项：

[size=13.6364px]表1分析类型和分析选项

[size=13.6364px]

选项	命令	GUI 途径
New　Analysis	ANTYPE	Main　Menu>Solution>-Analysis　Type-New　Analysis
Analysis　Type: Harmonic　Response	ANTYPE	Main　Menu>Solution　>　-Analysis　Type-New　Analysis>　Harmonic　Response
Solution　Method	HROPT	Main　Menu>Solution>Analysis　Options
Solution　Listing　Format	HROUT	Main　Menu>Solution>Analysis　Options
Mass　Matrix　Formulation	LUMPM	Main　Menu>Solution>Analysis　Options
Equation　Solver	EQSLV	Main　Menu>Solution>Analysis　Options

[size=13.6364px]下面将对各个选项进行详细解释。

[size=13.6364px]· 选项： New　Analysis[ANTYPE]

[size=13.6364px]选New　Analysis（新分析）。在谐响应分析中Restart不可用；如果需要施加其他简谐载荷，可以另进行一次新分析。

[size=13.6364px]· 选项： Analysis　Type:Harmonic　Response[ANTYPE]

[size=13.6364px]选分析类型为Harmonic　Response（谐响应分析）。

[size=13.6364px]· 选项： Solution　Method[HROPT]

[size=13.6364px]选择下列求解方法中的一种：

[size=13.6364px]ü完全法

[size=13.6364px]ü缩减法

[size=13.6364px]ü模态叠加法

[size=13.6364px]· 选项： Solution　Listing　Format[HROUT]

[size=13.6364px]此选项确定在输出文件Jobname.Out中谐响应分析的位移解如何列出。可选的方式有“real　and　imaginary（实部与虚部）”（缺省）形式和“amplitudes　and　phase　angles（幅值与相位角）”形式。

[size=13.6364px]· 选项： Mass　Matrix　Formulation[LUMPM]

[size=13.6364px]此选项用于指定是采用缺省的分布质量矩阵（取决于单元类型）还是集中质量矩阵。建议在大多数应用中采用缺省的分布质量矩阵。但对于某些包含“薄膜”结构的问题，如细长梁或非常薄的壳，集中质量近似矩阵经常能产生较好的结果。另外，集中质量近似矩阵可以减少运行时间并降低内存要求。

[size=13.6364px]在设置完Harmonic　Analysis　Option对话框的Mass　Matrix　Formulation项后，单击OK则弹出一个名为Harmonic　Analysis的对话框，用于选择方程求解器。

[size=13.6364px]· 选项： Equation　Solver[EQSLV]

[size=13.6364px]可选的求解器有：Frontal求解器（缺省）、Jacobi　Conjugate　Gradient(JCG)求解器及Incomplete　Cholesky　Conjugate　Gradient　(ICCG)求解器。建议对大多数结构模型用Frontal求解器。

希望给你带来帮助！！！！