子结构方法在ANSYS 软件中的应用

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1、’••‘年˜月噪声与振动控制第”期文章编号š‘••–•‘“••ˆ’••‘‰•••••‘–••“子结构方法在ANSYS软件中的应用周海亭Œ陈莲ˆ上海交通大学振动!冲击!噪声国家重点实验室Œ上海’•••“•‰摘要š本文介绍了子结构方法在¡®³¹³ˆ£¡¥软件‰中的应用Œ及该方法使用步骤"通过对一悬臂矩形板实例的计算结构与分析Œ使子结构模态综合法与¡®³¹³软件有机的结合Œ具有一定的可行性和实用性"关键词š子结构›模态综合›¡®³¹³›悬臂矩形板中图分类号š´¢•“•文献标识码š¡Application

2、ofsubstructuremethodinsoftware•ANSYSZHOUHai2ting,CHENLianˆ³ÈÁÎÇÈÁɪÉÁÏÔÏÎǵÎÉÖÅÒÓÉÔÙŒ³ÔÁÔÅ«ÅÙ¬ÁÂÏÒÁÔÏÒÙÏƶÉÂÒÁÔÉÏÎŒ³ÈÏÃËÁÎÄ®ÏÉÓÅŒ³ÈÁÎÇÈÁÉ’•••“•Œ£ÈÉÎÁ‰Abstract:´ÈÉÓÐÁÐÅÒÉÓÍÁÉÎÌÙÔÏÄÉÓÃÕÓÓÔÈÅÁÐÐÌÉÃÁÔÉÏÎÏÆÓÕÂÓÔÒÕÃÔÕÒÅÍÅÔÈÏÄÉΣ¡¥ÓÏÆÔ×ÁÒÅ)))¡®³¹³Ž¡ÎÄÉÔÈÁÓÉÎ

3、ÔÒÏÄÕÃÅÔÈÅÁÐÐÌÉÃÁÔÉÏÎÓÔÅÐÓÏÆÓÕÂÓÔÒÕÃÔÕÒÅÍÅÔÈÏÄÉΡ®³¹³Ž¡ÃÃÏÒÄÉÎÇÔÏÔÈÅÒÅÓÕÌÔÓÃÏÍÐÕÔÅÄÁÎÄÁÎÁÌÙÓÉÓÏÆÔÈÅÉÎÓÔÁÎÓÅÏÎÔÈÅÃÁÎÔÉÌÅÖÅÒÐÌÁÔÅŽ©ÔÃÏÍÂÉÎÅÓÁÎÏÒÇÁÎÉÅÓÕÃÈÍÅÔÈÏÄ×ÉÔÈÔÈÅÓÏÆÔ×ÁÒÅ2¡®³¹³Ž©ÔÐÒÏÖÅÓÔÈÁÔÔÈÅÓÕÂÓÔÒÕÃÔÕÒÅÍÅÔÈÏÄÉÓÖÁÌÉÄÁÎÄÆÅÁÓÉÂÌÅŽKeywords:ÓÕÂÓÔÒÕÃÔÕÒ

4、ÅÍÅÔÈÏÄ›¡®³¹³›ÍÏÄÁÌÓÙÎÔÈÅÓÉÓÔÈÅÏÒÙ›ÃÁÎÔÉÌÅÖÅÒÐÌÁÔÅ处理"而¡®³®³软件就是兼顾了这方面的因前言素Œ同样一个结构Œ边界可处理为固定Œ也可处理子结构模态综合理论已日趋成熟Œ从–•年为自由Œ界面的处理完全可人为控制Œ这样大大代开始Œ不断有学者提出各种子结构的方法Œ多地提高了程序的通用性Œ使用简便"年的实践证明Œ该方法已成为解决复杂结构动力本文通过对一悬臂矩形板实例的计算与分分析的有效方法Œ它不仅能够大幅度降低动力方析Œ表明了该计算软件的可操作性和可行性

5、Œ初程的数目Œ且能保证结构分析的精度"但是Œ该步掌握了该方法的应用背景和使用技巧"方法在¡®³¹³中的应用尚了解不多Œ很少有人1子结构综合法一般求解思路去开发使用£¡¥软件包"本文着力将子结构方法与¡®³®³软件相关于子结构模态综合方法的理论书很多Œ可接合Œ使子结构方法计算成为可能"众所周知Œ参阅文献»‘½»’½Œ这里仅介绍子结构综合法求解子结构综合的方法很多Œ归结起来Œ主要是固定思路Œ一般计算步骤可归纳为š界面模态综合法与自由界面模态综合法两大类"ˆ‘‰根据结构的特点Œ把一复杂的结构划分从原理上

6、讲Œ方法本身并不复杂Œ但真正使用在为若干个子结构Œ并对每一个子结构进行有限元实际结构有一定难度Œ其关键的一步是对界面的分析Œ得到每一子结构的刚度矩阵[kA],质量矩收稿日期š’••‘••–••–作者简介š周海亭ˆ‘™”—•‰Œ男Œ浙江鄞县人Œ副教授"子结构方法在¡®³¹³软件中的应用‘—A阵[m]"如上所述Œ是超单元和其它非超单元连接的"使(’)计算并选择各子结构的分支模态,形成用部分的解仅包括对于超单元的凝聚解Œ自由度A各子结构的分支模态矩阵»5½Œ进行第一次坐标计算仅限于自由度和对于非超单元的

7、全解Œ并设变换•由各子结构的物理坐标变换到模态坐标法如何将超单元变成模型的一部分"ÛÕAÝ•»

8、整体建模法!自顶而上和自顶而下对于广义坐标ÛÑÝ的约束方程»£½ÛÑÝ•Û•ÝŒ并由的建模方法等"约束方程解出ÛÑÄÝŒ完成独立的广义坐标变换š在子结构分析ˆ¡®³¹³Œ³µ¢³´²‰的生成矩ÛÑÝ•»Ó½ÛÐÝ"阵过程中Œ可通过¥±³¬¶命令选择的求解器Œ(•)用独立坐标变换矩阵»³½对[K]=不影响计算"图‘表示对于一个完全的子结构kA•mA•分析的数据流和包含的一些文件"与[m]=进行合成变换,nn•k•m得到系统对独立广义坐标ÛÑÝ•ÛÐÝ的刚度矩阵»«½•»Ó½´»«½»