ANSY動(dòng)力學(xué)清楚明了

目錄第一章:動(dòng)力學(xué)緒論

M1-4

第一節(jié)動(dòng)力學(xué)分析概述 M1-6

第二節(jié)

動(dòng)力學(xué)分析類型 M1-9

第三節(jié)

基本概念和術(shù)語(yǔ) M1-14

第四節(jié)

動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例 M1-33第二章:模態(tài)分析 M2-1

第一節(jié)

模態(tài)分析概述 M2-3

第二節(jié)

模態(tài)分析術(shù)語(yǔ)和概念 M2-5

第三節(jié)

模態(tài)分析步驟 M2-14

第四節(jié)

模態(tài)分析實(shí)例 M2-33

第五節(jié)

有預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析 M2-34

第六節(jié)

模態(tài)的循環(huán)對(duì)稱性問(wèn)題 M2-42第三章:諧分析 M3-1

第一節(jié)

諧分析概述 M3-3

第二節(jié)術(shù)語(yǔ)和概念

M3-6

第三節(jié)諧分析步驟

M3-12

第四節(jié)諧分析實(shí)例

M3-331目錄（接上頁(yè)）第四章:瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析

M4-1

第一節(jié)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析概述

M4-3

第二節(jié)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析術(shù)語(yǔ)和概念

M4-5

第三節(jié)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析步驟

M4-15

第四節(jié)瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析實(shí)例

M4-49第五章:譜分析

M5-1

第一節(jié)譜分析概述 M5-3

第二節(jié)響應(yīng)譜分析

M5-5

第三節(jié)隨即震動(dòng)分析

M5-28

第六章:模態(tài)疊加

M6-1

第一節(jié)什么是模態(tài)疊加? M6-3

第二節(jié)模態(tài)疊加步驟

M6-5

第三節(jié)模態(tài)疊加實(shí)例

M6-232第一章動(dòng)力學(xué)緒論3第一章:動(dòng)力學(xué)緒論第一節(jié):動(dòng)力學(xué)分析的定義和目的第二節(jié):動(dòng)力學(xué)分析的不同類型第三節(jié):基本概念和術(shù)語(yǔ)第四節(jié):動(dòng)力學(xué)分析的一個(gè)實(shí)例4動(dòng)力學(xué)

第一節(jié):定義和目的什么是動(dòng)力學(xué)分析?動(dòng)力學(xué)分析是用來(lái)確定慣性（質(zhì)量效應(yīng)）和阻尼起著重要作用時(shí)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件動(dòng)力學(xué)特性的技術(shù)?！皠?dòng)力學(xué)特性”可能指的是下面的一種或幾種類型:振動(dòng)特性-（結(jié)構(gòu)振動(dòng)方式和振動(dòng)頻率）隨時(shí)間變化載荷的效應(yīng)（例如：對(duì)結(jié)構(gòu)位移和應(yīng)力的效應(yīng)）周期（振動(dòng)）或隨機(jī)載荷的效應(yīng)5動(dòng)力學(xué)

定義和目的（接上頁(yè)）靜力分析也許能確保一個(gè)結(jié)構(gòu)可以承受穩(wěn)定載荷的條件，但這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，尤其在載荷隨時(shí)間變化時(shí)更是如此。著名的美國(guó)塔科馬海峽吊橋（GallopingGertie）在1940年11月7日，也就是在它剛建成4個(gè)月后，受到風(fēng)速為42英里/小時(shí)的平穩(wěn)載荷時(shí)發(fā)生了倒塌。6動(dòng)力學(xué)

定義和目的（接上頁(yè)）動(dòng)力學(xué)分析通常分析下列物理現(xiàn)象:振動(dòng)-如由于旋轉(zhuǎn)機(jī)械引起的振動(dòng)沖擊-如汽車(chē)碰撞，錘擊交變作用力-如各種曲軸以及其它回轉(zhuǎn)機(jī)械等地震載荷-如地震，沖擊波等隨機(jī)振動(dòng)-如火箭發(fā)射，道路運(yùn)輸?shù)壬鲜雒恳环N情況都由一個(gè)特定的動(dòng)力學(xué)分析類型來(lái)處理7動(dòng)力學(xué)

第二節(jié):動(dòng)力學(xué)分析類型請(qǐng)看下面的一些例子:在工作中，汽車(chē)尾氣排氣管裝配體的固有頻率與發(fā)動(dòng)機(jī)的固有頻率相同時(shí)，就可能會(huì)被震散。那么，怎樣才能避免這種結(jié)果呢?受應(yīng)力（或離心力）作用的渦輪葉片會(huì)表現(xiàn)出不同的動(dòng)力學(xué)特性，如何解釋這種現(xiàn)象呢?答案：進(jìn)行模態(tài)分析來(lái)確定結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性8動(dòng)力學(xué)

動(dòng)力學(xué)分析類型（接上頁(yè)）汽車(chē)防撞擋板應(yīng)能承受得住低速?zèng)_擊一個(gè)網(wǎng)球排框架應(yīng)該設(shè)計(jì)得能承受網(wǎng)球的沖擊，但會(huì)稍稍發(fā)生彎曲

解決辦法：進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)對(duì)隨時(shí)間變化載荷的響應(yīng)9動(dòng)力學(xué)

動(dòng)力學(xué)分析類型（接上頁(yè)）回轉(zhuǎn)機(jī)器對(duì)軸承和支撐結(jié)構(gòu)施加穩(wěn)態(tài)的、交變的作用力，這些作用力隨著旋轉(zhuǎn)速度的不同會(huì)引起不同的偏轉(zhuǎn)和應(yīng)力

解決辦法：進(jìn)行諧分析來(lái)確定結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)態(tài)簡(jiǎn)諧載荷的響應(yīng)10位于地震多發(fā)區(qū)的房屋框架和橋梁應(yīng)該設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)能夠承受地震載荷要求.解決辦法：進(jìn)行譜分析來(lái)確定結(jié)構(gòu)對(duì)地震載荷的影響Courtesy:USGeologicalSurvey動(dòng)力學(xué)

動(dòng)力學(xué)分析類型（接上頁(yè)）11太空船和飛機(jī)的部件必須能夠承受持續(xù)一段時(shí)間的變頻率隨機(jī)載荷。

解決辦法：進(jìn)行隨機(jī)振動(dòng)分析來(lái)確定結(jié)構(gòu)對(duì)隨機(jī)震動(dòng)的影響Courtesy:NASA動(dòng)力學(xué)

動(dòng)力學(xué)分析類型（接上頁(yè)）12動(dòng)力學(xué)

第三節(jié):基本概念和術(shù)語(yǔ)討論的問(wèn)題:通用運(yùn)動(dòng)方程求解方法建模要考慮的因素質(zhì)量矩陣阻尼13動(dòng)力學(xué)-基本概念和術(shù)語(yǔ)

運(yùn)動(dòng)方程通用運(yùn)動(dòng)方程如下：不同分析類型是對(duì)這個(gè)方程的不同形式進(jìn)行求解模態(tài)分析：設(shè)定F（t）為零，而矩陣[C]通常被忽略；諧響應(yīng)分析：假設(shè)F（t）和u（t）都為諧函數(shù)，例如Xsin（wt），其中，X是振幅，w

是單位為弧度/秒的頻率；瞬間動(dòng)態(tài)分析：方程保持上述的形式。14動(dòng)力學(xué)-基本概念和術(shù)語(yǔ)

運(yùn)動(dòng)方程(接上頁(yè))其中:[M] =結(jié)構(gòu)質(zhì)量矩陣[C] =結(jié)構(gòu)阻尼矩陣[K] =結(jié)構(gòu)剛度矩陣{F} =隨時(shí)間變化的載荷函數(shù){u} =節(jié)點(diǎn)位移矢量{?} =節(jié)點(diǎn)速度矢量{ü} =節(jié)點(diǎn)加速度矢量15動(dòng)力學(xué)-基本概念和術(shù)語(yǔ)

求解方法如何求解通用運(yùn)動(dòng)方程?兩種主要方法：模態(tài)疊加法直接積分法模態(tài)疊加法按自然頻率和模態(tài)將完全耦合的通用運(yùn)動(dòng)方程轉(zhuǎn)化為一組獨(dú)立的非耦合方程可以用來(lái)處理瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析和諧響應(yīng)分析詳見(jiàn)第六章16動(dòng)力學(xué)-基本概念和術(shù)語(yǔ)

求解方法（接上頁(yè)）直接積分法直接求解運(yùn)動(dòng)方程在諧響應(yīng)分析中，因?yàn)檩d荷和響應(yīng)都假定為諧函數(shù)，所以運(yùn)動(dòng)方程是以干擾力頻率的函數(shù)而不是時(shí)間的函數(shù)的形式寫(xiě)出并求解的對(duì)于瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)，運(yùn)動(dòng)方程保持為時(shí)間的函數(shù)，并且可以通過(guò)顯式或隱式的方法求解17動(dòng)力籠學(xué)縱-簽基本碑概念工和術(shù)鍛語(yǔ)求解方吩法（萍接上頁(yè)伐）顯式求司解方法也稱為建閉式求啦解法或死預(yù)測(cè)求挪解法積分時(shí)唉間步Dt必須斯很小肯，但畏求解下速度膏很快近（沒(méi)頃有收勺斂問(wèn)托題）可用于構(gòu)波的傳遇播，沖霉擊載荷幫和高度叔非線性吵問(wèn)題ANS弊YS-安LS/當(dāng)DYN細(xì)A就是使捉用這種蹄方法，得此處不將作介紹隱式求韻解法也可成荷為開(kāi)式佛求解法步或修正芳求解法積分時(shí)敞間步Dt可以澡較大碑，但卵方程望求解多時(shí)間真較長(zhǎng)害（因豬為有寫(xiě)收斂居問(wèn)題倡）除了Dt必須很住小的問(wèn)績(jī)題以外洗，對(duì)大幫多數(shù)問(wèn)言題都是遲有效的AN品SY盒S使用Ne銀wm簡(jiǎn)ar華k時(shí)間黨積分億方法18動(dòng)力綱學(xué)京-尚基本薄概念曉和術(shù)驅(qū)語(yǔ)求解方疤法（桑接上頁(yè)為）顯式方共法當(dāng)前芝時(shí)間忽點(diǎn)的罰位移{u}t由包含杠時(shí)間點(diǎn)t-1的方程歉推導(dǎo)出需來(lái)有條距件穩(wěn)儀定:如果Dt超過(guò)初結(jié)構(gòu)懷最小遷周期辜的確裂定百敏分?jǐn)?shù)乘,計(jì)醋算位慘移和喪速度裝將無(wú)老限增秧加隱式廊方法當(dāng)前秧時(shí)間養(yǎng)點(diǎn)的扒位移{u怕}t由包源含時(shí)央間點(diǎn)t的方程瓜推導(dǎo)出罩來(lái)無(wú)條濃件穩(wěn)極定:Dt的大銅小僅似僅受狂精度降條件寶控制歇,煩無(wú)穩(wěn)碌定性誕。19動(dòng)力學(xué)就-些基本概祥念和術(shù)千語(yǔ)建模誰(shuí)要考唇慮的咽問(wèn)題幾何日形狀遼和網(wǎng)稼格劃回分材料性盈質(zhì)各種非喘線性幾何形姥狀和網(wǎng)譯格劃分井:一般放同于狐靜態(tài)蛛分析璃要考霧慮的凳問(wèn)題要包迅括能晴充分待描繪隊(duì)模型銹幾何盼形狀坦所必固須的芳詳細(xì)普資料在關(guān)語(yǔ)心應(yīng)仆力結(jié)副果的慎區(qū)域喜應(yīng)進(jìn)約行詳頓細(xì)的君網(wǎng)格緣瑞劃分書(shū)，在顯僅關(guān)援心位魂移結(jié)恨果的嗽時(shí)候該，粗瞇糙的文網(wǎng)格危劃分則可能沾就足霸夠了20動(dòng)力貴學(xué)損-誰(shuí)基本愛(ài)概念濱和術(shù)刊語(yǔ)建模估要考快慮的芽問(wèn)題炮（接柔上頁(yè)歡）材料惑性質(zhì)旨:需要定戚義楊氏影模量和升密度請(qǐng)記每住要晝使用艇一致址的單麥位當(dāng)使撒用英互制單惠位時(shí)蹈，對(duì)奪于密豆度，修要定曉義質(zhì)相量密竟度而塵不是景重力炭密度餃：質(zhì)量密絞度=重力密溪度（lb/斬in3）活/資g淚（i壩n/要se挖c2）鋼的密利度=文02閃83/物386歐=患73x邀10轎-4扶l縱b-災(zāi)se糞c2/i沖n421動(dòng)力竊學(xué)夢(mèng)-踢基本革概念才和術(shù)做語(yǔ)建模賀要考應(yīng)慮的學(xué)問(wèn)題汁（接頑上頁(yè)令）非線兔性膽（大躁變形怠，接寶觸，貓塑性格等等司）：僅在塑完全丈瞬態(tài)頌動(dòng)力捎學(xué)分潔析中英允許心使用名。在所有撈其它動(dòng)土力學(xué)類炮型中（獨(dú)如模態(tài)臨分析、鈔諧波分柜析、譜崖分析以貴及簡(jiǎn)化亮的模態(tài)彩疊加瞬踏態(tài)分析恢等）猴，非線莫性問(wèn)題裙均被忽加略，也極就是說(shuō)長(zhǎng)最初的播非線性慶狀態(tài)將箱在整個(gè)臘非線性來(lái)求解過(guò)芒程中一鈴直保持價(jià)不變。2212BE則AM辰3動(dòng)力賭學(xué)僵-豎基本雨概念稍和術(shù)加語(yǔ)質(zhì)量饑矩陣對(duì)于動(dòng)論力學(xué)分農(nóng)析需要繡質(zhì)量矩慕陣[M]，并且戒這個(gè)凈質(zhì)量詞矩陣隊(duì)是按襖每個(gè)晨單元錦的密尿度以羽單元鏈計(jì)算呈出來(lái)純的。有兩種慎類型的訴質(zhì)量矩俗陣[M]:一致質(zhì)耳量矩陣和集中質(zhì)叔量矩陣哪，對(duì)于2-D梁?jiǎn)卧狟E致AM吩3，其質(zhì)量脹分布矩踐陣和集徐中質(zhì)量缸矩陣如砌下所示評(píng)：23動(dòng)力仁學(xué)享-礎(chǔ)基本架概念捷和術(shù)側(cè)語(yǔ)質(zhì)量矩出陣（接上頁(yè)捕）一致恭質(zhì)量餃矩陣通過(guò)單沫元形函斬?cái)?shù)計(jì)算過(guò)出來(lái)；是大堤多數(shù)女單元五的缺躺省選摸項(xiàng)；某些挺單元狠有一腸種稱幼為簡(jiǎn)化監(jiān)質(zhì)量那矩陣的特殊消形式的捏質(zhì)量矩喊陣，其竹中對(duì)應(yīng)公于轉(zhuǎn)動(dòng)譯自由度腫的各元鄭素均被最置零。集中浴質(zhì)量侍矩陣質(zhì)量被拌單元各煮節(jié)點(diǎn)所侍平分，飯非對(duì)角鳳線元素熄均為零簽；通過(guò)分爛析選項(xiàng)駐來(lái)激活壓。24動(dòng)力嘩學(xué)沃-癢基本題概念迷和術(shù)捆語(yǔ)質(zhì)量矩戴陣（接上頁(yè)主）應(yīng)當(dāng)攏采用圈哪種中質(zhì)量圈矩陣描?對(duì)大多例數(shù)分析軟來(lái)說(shuō)，爭(zhēng)一致質(zhì)濫量矩陣儲(chǔ)為缺省悠設(shè)定；若結(jié)為構(gòu)在撇一個(gè)驢方向側(cè)的尺腸寸與睛另兩安個(gè)方繭向相葉比很垂小時(shí)敗，可搭采用震簡(jiǎn)化基質(zhì)量捉矩陣劣（如剩果可抄能得警到的疼話）歷或集懇中質(zhì)受量矩合陣?yán)龁枞缂?xì)安長(zhǎng)的捐梁或筐很薄臺(tái)的殼宋；集中質(zhì)達(dá)量矩陣這可用于灶波的傳請(qǐng)播問(wèn)題因。25動(dòng)力頌學(xué)吹-餃基本回概念之和術(shù)想語(yǔ)阻尼什么是迅阻尼?阻尼往是一里種能垂量耗貧散機(jī)咽制，飄它使鎖振動(dòng)尤隨時(shí)榴間減辨弱并騰最終哥停止阻尼芹的數(shù)肯值主愿要取禽決于葛材料狐、運(yùn)康動(dòng)速爹度和婦振動(dòng)羞頻率阻尼可屋分類如趟下：粘性阻唐尼滯后鍬或固持體阻叛尼庫(kù)侖吉或干逼摩擦倘阻尼26動(dòng)力學(xué)兇-衛(wèi)基本概連念和術(shù)積語(yǔ)阻尼（接上時(shí)頁(yè)）粘性替阻尼粘性汽阻尼送一般盼物體香在液綢體中拘運(yùn)動(dòng)予時(shí)發(fā)澆生由于荷阻尼蛇力與銀速度流成正欄比，緩因此刑在動(dòng)鵲力學(xué)委分析才中要用考慮揪粘性誼阻尼比例秩常數(shù)c稱作錘阻尼洞常數(shù)通常用阻尼稼比x（阻尼常販數(shù)c對(duì)臨彩界阻估尼常俗數(shù)cc*的比值喚）來(lái)量以化表示臨界阻巨尼定義加為出現(xiàn)擦振蕩和衣非振蕩族行為之共間的阻和尼的極后值,奴此處阻挽尼比善=1闊0*對(duì)一藍(lán)個(gè)質(zhì)臥量為m駕，頻率兄為w的單栗自由疑度彈缸簧質(zhì)庭量系暑統(tǒng),cc=荷2mw注意族:延阻尼累比x愉=對(duì)于塘螺栓輔或鉚松釘鏈腐接結(jié)灑構(gòu)為辣2%棒到15%27動(dòng)力學(xué)帽-愛(ài)基本概攪念和術(shù)眨語(yǔ)阻尼（接上編頁(yè)）滯后和昂固體阻慌尼是材包料的噴固有湊特性在動(dòng)深力學(xué)豆分析浙中應(yīng)紙?jiān)摽紵釕]認(rèn)識(shí)還海不是很果透徹，亡因此很痕難定量多的確定庫(kù)侖或眉干摩擦?xí)缱枘嵛矬w插在干振表面樹(shù)上滑溜動(dòng)時(shí)痕產(chǎn)生皇的阻界尼阻尼瞇力與唯垂直枯于表默面的班力成運(yùn)正比比例常奶數(shù)m就是摩監(jiān)擦系數(shù)動(dòng)力司學(xué)分礎(chǔ)析中介一般烈不予蠻考慮28動(dòng)力學(xué)濤-劣基本概置念和術(shù)沫語(yǔ)阻尼（接上敵頁(yè)）AN除SY蓋S允許牌上述俘所有隸三種醉形式言的阻污尼通過(guò)規(guī)券定阻尼槳比x,R奶ayl孫eig亦h阻尼常溪數(shù)a（后面落將進(jìn)鼻行討庭論）倉(cāng)，或宵定義邊帶有焦阻尼旗矩陣揪的單打元，扭可將赴粘性烤阻尼觀納入姨考慮通過(guò)致規(guī)定柏另一肺種Ra紀(jì)yl驕ei襲gh阻尼常沈數(shù)b（后面型將進(jìn)挑行討日論）豪可將蓋滯后剝或固鐘體阻贊尼納渾入考膀慮通過(guò)柱規(guī)定誰(shuí)帶有棉摩擦壟性能浮的接騙觸表圖面單俗元和病間隙幣單元項(xiàng)，可芹將庫(kù)漢侖阻篇尼納匹入考灰慮，斧（此膨處不創(chuàng)進(jìn)行餡討論曠，可應(yīng)參見(jiàn)ANS疤YS結(jié)構(gòu)分鍛析指南爺）29動(dòng)力寶學(xué)搖-起基本技概念太和術(shù)勤語(yǔ)阻尼（接上截頁(yè)）Ray腥lei譜gh阻尼醋常數(shù)a和b用作矩德陣[M]和解[K]的乘只子來(lái)系計(jì)算[C]:[C帝]湊=a[M]欄+b[K]a/2w+bw/2借=x此處w是頻率,x是阻催尼比在不顆能定雷義阻祖尼比x時(shí)，猶需使埋用這物兩個(gè)勿阻尼敬常數(shù)a是粘度解阻尼分呆量，b是滯后數(shù)或固體畢或剛度燭阻尼分葛量30動(dòng)力堡學(xué)牧-同基本藏概念濃和術(shù)斑語(yǔ)阻尼（接上頁(yè)滅）a阻尼亦可稱文作質(zhì)量乒阻尼如果忽數(shù)略b阻尼旗，a可通過(guò)課只有當(dāng)遇粘度阻則尼是主外要因素慎時(shí)才規(guī)閱定此值粗，如在功進(jìn)行各礦種水下皺物體、憶減震器捎或承受架風(fēng)阻力灘物體的屈分析時(shí)已知窮值x（阻尼比頂）和已托知頻稿率w來(lái)計(jì)算像：a=程2xw因?yàn)橹蝗试试S有破一個(gè)a值,粉所以殊要選款用最勇主要領(lǐng)的響陣應(yīng)頻亭率來(lái)噸計(jì)算aa=3120531動(dòng)力貌學(xué)渴-逝基本向概念紗和術(shù)場(chǎng)語(yǔ)阻尼（接上威頁(yè)）b阻尼亦可繪稱作諒結(jié)構(gòu)穿或剛虹度阻造尼是