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频率响应
对平板的直接频率响应分析-OS-1100
本部分描述如何导入一个已有的平板有限元模型、施加边界条件并对问题进行有限元分析。
使用直接法对平板施加频率可变的单位载荷。
在HyperView和HyperGraph中进行后处理以显示变形、模态形状和频率相位输出特性。
下面的练习包括:
●在HyperMesh中建立问题
●提交计算
●查看结果(HyperView和HyperGraph)
载入用户界面并导入有限元模型
1.启动HyperMesh。
2.从UserProfiles对话框中选择OptiStruct,点击OK。
3.点击FilesPanel工具栏按钮
。
4.在面板左方选择import子面板。
5.选择FE。
6.点击import…。
弹出Openfile…浏览窗口。
7.选择direct_response_flat_plate_input.fem文件,路径
8.点击Open。
direct_response_flat_plate_input.fem模型载入当前的HyperMesh中。
9.点击Return返回主菜单。
施加载荷和边界条件
本部分,模型的一个边缘将被约束。
在平板自由边缘上的一点沿Z轴正方向将施加一个单位垂直载荷。
创建两个载荷集spcs和unit-load:
1.点击Collectors工具条按钮
。
2.在面板左方选择create子面板。
3.点击collectortype开关并从弹出菜单中选择loadcollectors。
4.点击name=输入spcs。
5.点击color选择一种颜色。
6.点击creationmethod开关从弹出菜单中选择nocardimage。
7.点击create。
创建了新的载荷集spcs。
8.点击name=输入unit-load。
9.点击color选择一种颜色。
10.点击create。
创建了新的载荷集unit-load。
11.点击return返回主菜单。
接下来设置当前的载荷集
12.在键盘上按下G打开Global面板。
13.设置pagetoggle为pg1。
14.点击loadcol=。
15.从载荷集表中选择spcs。
注意此时spc是当前的载荷集。
16.点击return退出Global面板。
17.选择Tool页面。
18.选择numbers并点击nodes然后从扩展的entityselection菜单中选择displayed。
19.选择on(绿色按钮)
此时平板上显示了所有的节点数
20.点击Return返回主菜单。
创建约束
1.从Analysis页面选择constraints面板。
2.在面板左方选择create子面板。
3.点击entityselection开关并从弹出菜单中选择nodes。
4.点击nodes并选择节点5,29,30,31和32(见下图)
用于施加单点约束的节点图示
5.约束dof1,dof2,dof3,dof4,和dof5。
含有标记的Dofs被约束,而没有标记的Dofs是自由的。
Dofs1,2,3分别指沿x,y,z轴方向的平移自由度。
Dofs4,5,6分别指绕x,y,z轴方向的转动自由度。
只需不标记dof6。
6.点击create。
这就对所选节点施加了约束。
7.点击Return返回主菜单。
在平面上一点创建单位载荷
1.在键盘上按下G打开Global面板。
2.设置currentcollectors:
为unit-load(通过点击loadcols=并从弹出菜单中选择unit-load)
3.点击Return返回主菜单。
4.从Analysis页面选择loadtypes。
5.选择constraint=然后从扩展的entityselection菜单中选择DAREA。
6.点击return退出LoadTypes面板。
7.从Analysis页面选择constraints面板。
8.在面板左方选择create子面板。
9.点击entityselection开关并从弹出菜单中选择nodes。
10.点击平板上的节点数19以选中它(见图)
用于创建单位竖直载荷的节点
11.除了dof3外,去掉所有的dofs标记。
12.点击dof3右边的=,输入1。
13.点击create。
这就对所选节点施加了一个单位载荷。
14.点击Return退出constraints面板。
创建频率范围表格
1.点击Collectors工具条按钮
。
2.在面板左方选择create子面板。
3.点击collectortype开关并从弹出菜单中选择loadcollectors。
4.点击name=输入tabled1。
5.点击color选择一种颜色。
6.点击creationmethod开关从弹出菜单中选择cardimage。
7.点击cardimage=并从扩展的entityselection菜单中选择TABLED1。
8.点击createedit。
一个新的窗口出现在工作区域的屏幕中。
9.点击TABLED1_NUM=输入值2。
10.点击y
(1)下面的输入框并输入1.0。
11.点击x
(2)下面的输入框并输入1000.0。
12.点击y
(2)下面的输入框并输入1.0。
注意x
(1)没有发生改变还是0.0。
13.点击Return。
这就给定了频率范围0.0到1000.0,其中包括定值1.0。
14.点击Return退出collectors菜单。
创建频率相关的动载荷
1.点击Collectors工具条按钮
。
2.在面板左方选择create子面板。
3.点击collectortype开关并从扩展的entityselection菜单中选择loadcollectors。
4.点击name=输入rload2。
5.点击color选择一种颜色。
6.点击creationmethod开关从弹出菜单中选择cardimage。
7.点击cardimage=并从扩展的entityselection菜单中选择RLOAD2。
8.点击createedit。
一个新的窗口出现在工作区域的屏幕中。
9.双击黄色复选框中的EXCITEID。
一个载荷集列表出现在左下角。
10.选择载荷集中的第二项unit-load。
2出现在EXCITEID黄色框的下面。
11.双击黄色复选框中的TB。
一个载荷集列表出现在左下角。
12.选择载荷集表tabled1(载荷集表单的最后一项)
13.点击Return退出collectors菜单。
创建一系列频率用于响应求解
1.点击Collectors工具条按钮
。
2.在面板左方选择create子面板。
3.点击collectortype开关并从扩展的entityselection菜单中选择loadcollectors。
4.点击name=输入freq1。
5.点击color选择一种颜色。
6.点击creationmethod开关从弹出菜单中选择cardimage。
7.点击cardimage=并从扩展的entityselection菜单中选择FREQ1。
8.点击createedit。
一个新的窗口出现在工作区域的屏幕中。
9.点击F1,然后点击它下面的输入框并输入值20.0。
10.接下来点击DF,然后点击它下面的输入框并输入值20.0。
11.接下来点击NDF,然后点击它下面的输入框并输入值49。
12.点击return。
这就确定了一系列频率:
以20.0开始,步长为20.0且频率增加次数为49次。
13.点击Return退出collectors菜单。
创建OptiStruct载荷工况(即定义载荷步)
1.从Analysis页面,选择subcase面板。
2.点击type:
开关并从弹出菜单选择freq.resp(direct)。
3.点击name=并输入subcase1。
4.选中SPC前的复选框。
SPC的右边出现输入框。
5.点击输入框并从载荷集中选择spcs。
6.选中DLOAD前的复选框。
DLOAD的右边出现输入框。
7.点击输入框并从载荷集中选择rload2。
8.选中FREQ前的复选框。
FREQ的右边出现输入框。
9.点击输入框并从载荷集中选择freq1。
10.点击create。
创建了一个OptiStruct子工况,它引用了载荷集spc的约束和载荷集rload2中的单位载荷,并在载荷集freq1中定义了一系列频率。
11.点击return,返回主菜单。
为输出结果创建一系列节点
1.从Analysis页面,选择entitysets面板。
2.点击name=并选择SETA。
3.确定黄色的entity:
选择框设为nodes。
4.选择节点15,17和19。
5.点击create。
出现消息Theentitysethasbeencreated。
6.点击Return退出entitysets菜单。
为频率响应分析创建一系列输出和质量因数
1.从Analysis页面,选择controlcards面板。
2.选择DISPLACEMENTS。
一个新的窗口出现在屏幕工作区域。
3.点击DISP_FORM框并从弹出的菜单中选择PHASE。
4.点击DISP_OPT框并从弹出的菜单中选择SID。
出现一个新的黄色的区域。
5.双击SID框并从左下角的选项中选择SETA。
此时在SID框的下面出现值1,这将只设置给set1中节点的输出。
6.点击Return退出DISPLACEMENTS菜单。
7.从ControlCards面板选择FORMAT。
一个新的窗口出现在屏幕工作区域。
8.点击number_of_formats=并输入2。
9.在工作区域的扩展菜单中,点击第1个HM框并从弹出菜单中选择OPTI。
10.点击Return退出FORMAT菜单。
11.点击next两次并选择PARAM子面板,选中COUPMASS旁边的复选框。
一个新的窗口出现在屏幕工作区域。
12.在COUPM_V1下点击NO并从弹出菜单中选择1。
13.选中G旁边的复选框。
一个新的窗口出现在屏幕工作区域。
14.点击G_V1下面区域,并输入值0.06。
15.在左边使用箭头向下移动并选中WTMASS旁边的选择框。
一个新的窗口出现在屏幕工作区域。
16.点击WTM_V1下面区域,并输入值0.102。
此时三个PARAM说明应出现在工作屏幕的弹出菜单中。
17.点击Return退出PARAM菜单。
18.点击prev并选择OUTPUT。
一个新的窗口出现在屏幕工作区域。
19.确认KEYWORD设置为HGFREQ。
20.双击FREQ下面的选择框并从弹出选项中选择ALL。
21.将number_of_outputs设置为等于1。
22.点击Return退出OUTPUT菜单。
23.点击Return退出controlcards菜单。
提交计算
启动OptiStruct:
1.在下拉菜单Applications中选择OptiStruct面板。
2.在inputfile:
之后点击browse…。
弹出Savefile…浏览窗。
3.在Filename:
框中选择路径以存放OptiStruct模型,文件名为
flat_plate_direct_response.fem。
4.选择runoptions:
analysis.
5.点击OptiStruct
这就运行了OptiStruct。
如果运行成功,新的结果文件将在调用HyperMesh的目录中看到。
flat_plate_direct_response.out文件可以用于查找错误信息,如果出现任何错误这些信息将有助于调试。
默认的写入求解目录的文件有:
(filename).html
HTML分析文件,给出了问题说明和分析结果的总结
(filename).out
OptiStruct的输出文件,包含文件设置的特殊信息、优化问题的设置、对运行计算所需要的内存数和硬盘空间数的估计、每一步优化迭代的信息和计算时间的信息。
还可查看求解中出现的任何出错和警告信息。
(filename).h3d
HyperMesh压缩的二进制结果文件
(filename).stat
分析过程中每一个重要阶段CPU使用时间的详细信息
查看结果
本部分描述如何在HyperGraph中查看位移结果(.mvw文件),同时解释这个运行的位移输出(.disp文件)。
HyperMesh结果文件(.h3d)只包括节点设置输出中的三个节点的位移结果。
1.打开HyperGraph。
2.在HyperGraph窗口从下拉菜单中工具条File选择Open….。
弹出OpenSessionFile窗口。
3.选择运行的路径并选择文件flat_plate_direct_response_freq.mvw.。
4.点击Open。
每页两个图表(共3页)显示。
图形标题在第1页显示节点15在Subcase1(工况1)作用下的位移。
在这一页中有两个结果。
顶部的图表示与频率相对应的相位角;底部的图表示与频率相对应的位移响应。
见下图:
节点15的频率响应
5.在蓝色图形边界下面选择右箭头(nextpage)。
这将显示第2页内容为17在Subcase1(工况1)作用下的位移。
见下图:
节点17的频率响应
6.再次选择右箭头(nextpage)以显示第3页,该页为节点19的在Subcase1(工况1)作用下的位移。
见下图:
节点19的频率响应
这就完成了HyperGraph的结果处理
7.使用文本编辑器打开位移文件(.disp)。
第二行的第1个域显示迭代数,第2个域显示数据点数,第3个域显示迭代频率。
第三行的第1域显示节点数,后面是x,y和z轴的位移大小,再后面是x,y和z轴旋转数值。
第四行的第1个域显示节点数,后面是x,y和z轴的位移相位角,再后面是x,y和z轴旋转相位角。
对平板进行模态频率响应分析-OS-1100
本部分描述如何导入一个已有的平板有限元模型、施加边界条件并进行模态频率响应分析。
使用模态法对平板施加频率可变的单位载荷。
在HyperView和HyperGraph中进行后处理以显示变形、模态形状响应和频率相位输出特性。
下面的练习包括:
●在HyperMesh中建立问题
●提交计算
●查看结果(HyperView和HyperGraph)
载入用户界面并导入已有有限元模型
1.启动HyperMesh。
2.从下拉菜单Preferences中选择UserProfiles并选择OptiStruct,点击OK。
3.点击FilesPanel工具栏按钮
。
4.在面板左方选择import子面板。
5.选择FE。
6.点击面板中间的开关并选择OPTISTRUCT。
7.点击import…。
弹出Openfile…浏览窗口。
8.选择modal_response_flat_plate_input.fem,文件路径在HyperWorks的安装路径下
9.点击Open。
modal_response_flat_plate_input.fem模型载入当前的HyperMesh中。
10.点击Return返回主菜单。
施加载荷和边界条件
本部分,将约束模型的一个边缘。
在平板自由边缘上的一个顶点沿Z轴正方向施加一个垂直单位载荷。
首先创建两个载荷集(spcs和unit-load)
1.点击Collectors工具条按钮
。
2.在面板左方选择create子面板。
3.点击collectortype开关并从弹出菜单中选择loadcollectors。
4.点击name=输入spcs。
5.点击color选择一种颜色。
6.点击creationmethod(即cardimage左侧的下拉箭头)开关从弹出菜单中选择nocardimage。
7.点击create。
创建了新的载荷集spcs。
8.点击name=输入unit-load。
9.点击color并在调色板中选择另一种颜色。
10.点击create。
创建了新的载荷集unit-load。
11.点击return返回主菜单。
12.在工具栏上点击comp:
确认当前载荷集设置为spcs。
这会打开一个对话框,它显示各种形式的当前所选的载荷集。
点击loadcol按钮并选择spcs。
13.选择Tool页面并选择numbers面板。
14.点击nodes然后从扩展的对象选择菜单中选择displayed。
15.选择绿色按钮on。
此时平板上显示了所有的节点ID
16.点击Return返回主菜单。
创建约束
1.从Analysis页面选择constraints面板。
2.在面板左方选择create子面板。
3.点击对象选择开关并从弹出菜单中选择nodes。
4.点击nodes并选择节点5,29,30,31和32(见下图)
施加单点约束的节点
5.约束dof1,dof2,dof3,dof4,和dof5。
含有标记的Dofs代表被约束,而没有标记的Dofs是自由的。
Dofs1,2,3分别指沿x,y,z轴方向的平移自由度。
Dofs4,5,6分别指绕x,y,z轴方向的转动自由度。
只需不标记dof6。
6.点击create。
这就对所选节点施加了约束。
7.点击Return返回主菜单。
在平板上一点施加单位载荷
1.在键盘上按下G打开Global面板。
2.设置当前collectors:
点击loadcols=并选择unit-load。
3.点击Return。
4.从Analysis页面选择loadtypes。
5.选择constraint=然后从扩展的对象选择菜单中选择DAREA。
6.点击return退出LoadTypes面板。
7.从Analysis页面选择constraints面板。
8.在面板左方选择create子面板。
9.点击对象选择开关并从弹出菜单中选择nodes。
10.点击平板上的节点ID19以选中它(见图)
创建垂直单位载荷的节点
11.除了dof3外,去掉其它所有的dofs标记。
点击dof3右边的=,输入1。
12.点击create。
这就对所选节点施加了一个单位载荷。
创建频率范围表格
1.点击Collectors工具条按钮
。
2.在面板左方选择create子面板。
3.点击collectortype开关并从弹出菜单中选择loadcollectors。
4.点击name=输入tabled1。
5.点击color从调色板中选择一种颜色。
6.点击creationmethod开关从弹出菜单中选择cardimage。
7.点击cardimage=并从扩展的对象选择菜单中选择TABLED1。
8.点击create/edit。
一个新的窗口出现在工作区域的屏幕中。
9.点击TABLED1_NUM=输入值2。
10.点击y
(1)下面的输入框并输入1.0。
11.点击x
(2)下面的输入框并输入1000.0。
12.点击y
(2)下面的输入框并输入1.0。
注意x
(1)没有发生改变还是0.0。
13.点击Return。
这就给定了频率范围0.0到1000.0,其中包括定值1.0。
14.点击Return两次,退出collectors菜单然后返回主菜单。
创建频率相关的动载荷
1.点击Collectors工具条按钮
。
2.在面板左方选择create子面板。
3.点击collectortype开关并从扩展的对象选择菜单中选择loadcollectors。
4.点击name=输入rload2。
5.点击color选择一种颜色。
6.点击creationmethod开关从弹出菜单中选择cardimage。
7.点击cardimage=并从扩展的对象选择菜单中选择RLOAD2。
8.点击create/edit。
一个新的窗口出现在工作区域的屏幕中。
9.双击黄色复选框中的EXCITEID。
一个载荷集表出现在左下角。
10.选择载荷集中的第二项unit-load。
2出现在EXCITEID黄色框的下面。
11.双击黄色复选框中的TB。
一个载荷集表出现在左下角。
12.选择载荷集表的最后一项tabled1。
13.点击Return退出collectors菜单。
创建一系列频率用于响应求解
1.点击Collectors工具条按钮
。
2.在面板左方选择create子面板。
3.点击collectortype开关并从扩展的对象选择菜单中选择loadcollectors。
4.点击name=输入freq1。
5.点击color并从调色板中选择一种颜色。
6.点击creationmethod开关从弹出菜单中选择cardimage。
7.点击cardimage=并从扩展的对象选择菜单中选择FREQ1。
8.点击create/edit。
一个新的窗口出现在工作区域的屏幕中。
9.点击F1,然后点击它下面的输入框并输入值20.0。
10.接下来点击DF,然后点击它下面的输入框并输入值20.0。
11.接下来点击NDF,然后点击它下面的输入框并输入值49。
12.点击return。
这就确定了一系列频率:
以20.0开始,步长为20.0且频率增加次数为49次。
13.点击Return退出collectors菜单。
创建模态法并确定频率范围
1.点击Collectors工具条按钮
。
2.在面板左方选择create子面板。
3.点击collectortype开关并从扩展的对象选择菜单中选择loadcollectors。
4.点击name=输入eigrl。
5.点击color并从调色板中选择一种颜色。
6.点击creationmethod开关从弹出菜单中选择cardimage。
7.点击cardimage=并从扩展的对象选择菜单中选择EIGRL。
8.点击create/edit。
9.点击[V1]并在其下的输入框输入值20.0,然后点击[V2]输入1000.0。
10.点击return。
这就通过Lanczos法确定了特征值的频率范围在
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