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1、问题描述： 一根钢梁支撑着集中质量并承受一个动态载荷（如图 1 所示）。钢梁长为L,支撑着一个集中质量 M。这根梁承受着一个上升时间为ti大值为Fi 的动态载荷F（ t）。梁的质量可以忽略，确定产生最大位移响应时的时间tmax和响应max。同时要确定梁中的最大弯曲应力。图 i 钢梁支撑集中质量的几何模型材料特性：弹性模量为2e5MPa,质量为M = 0.0215t,质量阻尼为8;几何尺寸为：L = 450mm, I = 800.6mm1, h= 18mm;载荷为：Fi = 20N, ti = 0.075sGUI 操作方式：1. 定义单元类型：Main Menu>Preprocessor&
2、gt;Element Type>Add/Edit/Delete 出 现一个对话框，单击“ Add”，又出现一个对话框，在对话框左面的列表栏中选 择“ Structural Beam”，在右面的列表栏中选择“ 2D elastic 3”，单击“ Apply”， 在对话框左面的列表栏中选择“ Structural Mass”，在右边选择“ 3D mass 21', 单击“OK”，在单击“ Options”，弹出对话框，设置 K3为“2-D W/O rot iner”， 单击“ OK”,再单击“ Close”。2. 设置实常数： Main Menu>Preprocessor>
3、;Real Constants> Add/Edit/Delet，e 出 现对话框，单击“ Add”，又弹出对话框，选择“ Type1 BEAM3”，单击“ OK”， 又弹出对话框，输入 AREA为1，IZZ = 800.6，HEIGHT = 18,单击“ OK”，在 单击“ Add ”，选择 Type 2 MASS21，单击“ OK”，设置 MASS 为 0.0215,单击“OK”，再单击“ Close”。3. 定义材料属性：Main Men u>Preprocessor>Material Props>Material Modls，出 现 对 话框 ， 在 “ Mate
4、rial Models Available” 下面的 对话框 中 ， 双击 打开“Structural>Linear>Elastic>lsotropic”，又出现一个对话框，输入弹性模量 EX =2e5,泊松比 PRXY = 0,单击“ OK”，单击“ Materal>Exit”。4建立模型：1) 创建节点：依次单击 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Nodes>InActive CS,在弹出对话框中，依次输入节点的编号 1,节点坐标x= 0, y =0,然后单击“ Apply ”，输入节点编号2
5、,节点坐标x = 450/2, y= 0,然 后单击“ Apply”，输入节点编号3,节点坐标x = 450, y= 0。单击“OK”。2) 创建单元：依次单击 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Elements>Auto Numbered>Thru Nodes，弹出拾取框，拾取节点 1和2, 2和3,单 击“ OK”。3) 指定单元实常数： Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Elements> Elem Attributes,弹出对话框，设
6、置 TYPE为2, REAL为2,单击“ OK”。4) 创建单元：依次单击 Main Menu>Preprocessor>Modeling>Create>Elements >Auto Numbered>Thru Nodes,弹出拾取框，拾取节点 2,单击“ OK”。5. 定义分析类型：Main Me nu>Solutio n>An alysis Type>New An alysis，弹出对话 框，选择Trasiernt,单击“ OK”，又弹出对话框，选择 Reduced,单击“ OK6. 设置分析选项：Main Menu>Soluti
7、on>Analysis Type>Analysis Options,弹出对 话框，单击“ OK”。7. 定义主自由度： Main Menu> Solution> Master DOFs> User Selected> Define， 弹出拾取框，拾取节点2,单击“OK”，弹出对话框，选择Lab1为UY。8. 指定载荷选项： Main Menu>Solution>Load Step Opts >Time/Frequenc> Time-Time Step ,弹出对话框，输入DELTIM时间步大小为0.004,单击“OK”。9. 定义阻尼：
8、 Main Menu>Solution>Load Step Opts >Time/Frequenc>Damping， 弹出对话框,输入 ALPHAD 为 8,单击“ OK”。10施加第一个载荷步：1）施加约束位移：依次单击 Main Menu>Solution>Define lodes>Apply>Structural> Displacement>On Node,出现拾取框，拾取节点 3,单击“ OK”，又弹出一对话框，选择ALL DOF ,单击“Apply”，弹出拾取框，拾取节点1,单击“OK”, 弹出对话框，选择UY,单击“OK
9、”。2）施加集中力： Main Menu>Solution>Define lodes>Apply>Structural> Force/Moment >On Nodes弹出拾取框拾取节点 2,单击“Apply”，弹出对话框， 选择Lab为FY,输入VALUE为0,单击“ OK”。3）结果输出控制： Main Menu>Solution>Load Step Opts >Output Ctrls>SoluPrintout弹出对话框，选择 Every Substep单击“ OK”。4）载荷步输出： Main Menu>Solution&
10、gt;Load Step Opts>Write LS File ，弹出对话框,输入 LSNUM 为 1,单击“ OK”。11 施加第二个载荷步：1）Main Menu>Solution>Load Step Opts >Time/Frequenc>Time-Time Step ,弹出 对话框,输入 TIME 载荷步结束时间为 0.075,单击“ OK”。2）施加集中力： Main Menu>Solution>Define lodes>Apply>Structural> Force/Moment >On Nodes弹出拾取框拾取节点
11、 2,单击“Apply”，弹出对话框， 选择Lab为FY,输入VALUE为20,单击“ OK”。3）载荷步输出： Main Menu>Solution>Load Step Opts>Write LS File ,弹出对话 框,输入 LSNUM 为 2,单击“ OK”。12施加第三个载荷步：1）Main Menu>Solution>Load Step Opts >Time/Frequenc>Time-Time Step ,弹出 对话框,输入 TIME 载荷步结束时间为 1,单击“ OK”。2）载荷步输出： Main Menu>Solution>
12、;Load Step Opts>Write LS File ，弹出对话 框，输入 LSNUM 为 3，单击“ OK ”。13进行求解：依次单击 Main Menu>Solution>Solve>From LS Files ，弹出对话 框，输入 LSMIN 为 1，LSMAX 为 3，然后单击对话框上的“ OK ”，求解运算开 始运行，直到屏幕上出现一个“ Solution is done”的信息窗口，这时表示计算结 果结束，单击“ Close”关闭提示框。14利用 POST26 观察缩减法结果1) Main Menu >TimeHist Posproc>De
13、fein Variables,弹出对话框，单击“ Add”， 弹出对话框，单击“ 0K”，弹出拾取框，拾取节点2,单击“0K”，弹出对话框， 输入 Name 为 UY_2，选择 Item comp Data item 为 DOF Solution 和 Tran slation UY， 单击“ OK”。2) 画曲线：Main Menu >TimeHist Posproc>Graph Variables,弹出对话框，输入NVAR1为2,单击“ OK”。节点2位移一时间曲线见图2所示。15扩展处理：1) Main Menu>Solution>Analysis Type>
14、Expansion Pass,弹出对话框，选择 EXPASS为 on,单击“ OK”。图 2 节点 2 位移时间曲线2) Main Menu>Solution>Load Step Opts> ExpansionPass>Ingle Expand>By Time/ Freq Step,弹出对话框，设置 TIMFRQ为0.092,单击“ OK”。3) 求解：Main Me nu>Solutio n>Solve>Curre nt LS，出现一个信息提示窗口和对话框，首先要浏览信息输出窗口上的内容，确认无误后，单击“File>Close”，然后单击对话框上的“OK”，求解运算开始运行，直到屏幕上出现一个“Solution is done”的信息窗口，这时表示计算结果结束，单击“ Close”。16利用 POST1 观察结果：1) Main Me nu >Gen eral Postproc>Read Results>First Set2) Main Menu >General Postproc>Deformed Shape单出对话框，选择unformed，单击“ OK ”，生成系统在0.092秒时总的变形图见图Def3 所示。图 3 结构的变形图