ANSYS13.0有限元分析：从入门到实战

时间：2023-10-23 理论教育 版权反馈

1.定义文件名

GUI：Utility Menu|File|Change Jobname

操作后弹出一个对话框，在输入栏中输入Suspensionr，单击OK。

2.定义单元和属性

（1）定义单元

GUI：Main Menu|Preprocessor|Element Type|Add/Edit/Delete

操作后弹出对话框，单击Add，在弹出对话框的左边选择MASS，然后在右边选择三维mass21单元，单击Apply；继续在对话框左边选择Combination，然后在右边选择Sping-damper12单元，单击OK。

（2）定义单元属性

在单元类型对话框中选择MASS21，单击Options选项，在弹出的对话框中设置关键字K3为二维w/orotiner（含义是质量单元21为二维平面单元且不包含转动自由度）单击OK；在单元类型对话框中选择COMBIN14，单击Options选项，在弹出的对话框中设置关键字K2为Longitude UY DOF（含义为弹簧阻尼单元14为一维单元且只有UY一个自由度），单击OK，然后单击Close。

（3）定义实常数

GUI：Main Menu|Preprocessor|Real Constants|Add/Edit/Delete

在弹出的对话框中选择Add，在弹出的对话框中选择MASS21，单击OK，在对话框中输入MASS=500，单击OK；继续单击Add，在弹出对话框中选择MASS21，单击OK，在对话框中输入MASS=60，单击OK；继续单击Add，在弹出对话框中选择COMBIN14，单击OK，在对话框中输入K=30000，CV1=2000，单击OK；继续单击Add，在弹出对话框中选择COMBIN14，单击OK，在对话框中输入K=300000，单击OK，然后单击Close。

3.建立有限元模型

（1）定义节点

在弹出的对话框中输入NODE=1，X=0，Y=0，单击Apply；继续输入NODE=2，X=0，Y=0.18，单击Apply；继续输入NODE=3，X=0，Y=0.4，单击OK。

（2）建立轮胎单元

1）设置单元属性

在弹出的单元属性对话框的TYPE选项中，选择COMBIN14，在REAL选项中，选择4，其他保持默认值，单击OK。

2）建立轮胎单元

操作后弹出拾取对话框，拾取节点1和节点2，单击OK。

（2）建立非簧载质量单元

1）设置单元属性

在弹出的单元属性对话框的TYPE选项中，选择MASS21，在REAL选项中，选择2，其他保持默认值，单击OK。

2）建立非簧载质量单元

操作后弹出拾取对话框，拾取节点2，单击OK。

（3）建立悬架单元

1）设置单元属性

在弹出的单元属性对话框TYPE选项中，选择COMBIN14，在REAL选项中，选择3，其他保持默认值，单击OK。

2）建立悬架单元

操作后弹出拾取对话框，拾取节点2和节点3，单击OK。

（4）建立簧载质量单元

1）设置单元属性

在弹出的单元属性对话框中的TYPE选项中，选择MASS21，在REAL选项中，选择1，其他保持默认值，单击OK。

2）建立非簧载质量单元(www.daowen.com)

操作后弹出拾取对话框，拾取节点3，单击OK。

4.设置求解条件

（1）展开求解菜单

GUI：Main Menu|Solution|Unabridged Menu

（2）定义求解类型

GUI：Main Menu|Solution|Analysis Type|New Analysis

在弹出的对话框中选中Harmonic，含义为进行谐响应问题求解。

（3）设置谐响应分析选项。

GUI：Main Menu|Solution|Analysis Type|Analysis Options

操作后弹出谐响应分析（Harmonic Analysis）对话框，在HROPT选项中设置求解方法为完全法Full，其他选项保持默认设置，单击OK，保持弹出对话框的默认设置，单击OK。

5.定义边界条件

操作后弹出拾取对话框，拾取节点1，单击OK；在弹出的对话框中设置Labs2为UY，即约束竖直方向的自由度，设置VALUE为0.006，含义为载荷的实部为0.006，设置VALUE2为0，含义载荷的虚部为0，这样可以保证载荷的初始相位角为0。

6.定义载荷步选项

（1）定义输出每一个子步

GUI：Main Menu|Solution|Load Step Opts|Output Ctrls|DB/Results File

在弹出的对话框中的FREQ选项设置Every substep，单击OK。

（2）定义求解频率范围

GUI：Main Menu|Solution|Load Step Opts|Time/Frequenc|Freq and Substps

在弹出对话框中的HARFQR选项中输入0和50，在NSUBST选项中输入500，含义为求解频率从0Hz到50Hz每隔0.1HZ求解一次，KBC选项中选择Ramped，单击OK。

7.进行求解

GUI：Main Menu|Solution|Current LS

操作后弹出求解对话框，单击OK，然后单击Yes。

8.后处理

（1）进入时间历程后处理器，并打开时间历程变量观察器

GUI：Main Menu|TimeHist PostPro

（2）观察节点2的UY随频率的变化规律

1）设置图的输出格式。

GUI：Utility Menu|PlotCtrls|Style|Graphs|Modify Axes

在弹出对话框中的X-axis label选项中输入Frequency，在Y-axis label选项中输入Amplitude，在Axis number size face中输入1.9来设置图中坐标轴的字体，单击OK。

2）单击时间历程变量观察器中的，在弹出的对话框Result Item选项中选择DOF Solution|Y-Component of displacement，在Result Item Properties选项中的Variable Name中输入NODE2，单击OK，弹出拾取对话框，拾取节点2，单击OK。

3）选择时间历程变量观察器中变量列表中的NODE2，然后单击，则可观察到其幅值和频率的关系，如图12-6所示。

（3）观察节点3的UY随频率的变化规律

1）单击时间历程变量观察器中的，在弹出的对话框Result Item选项中选择DOFSolution|Y-Component of displacement，在Result Item Properties选项的Variable Name中输入NODE3，单击OK，弹出拾取对话框，拾取节点3，单击OK。