- OptiStruct結構分析與工程應用
- 劉勇 陳斌 羅峰編著
- 1765字
- 2021-11-12 11:28:00
6.4 卡片說明
6.4.1 TSTEP卡片
TSTEP卡片見表6-1及表6-2,用于定義瞬態分析的時間步。一個TSTEP卡片可以有多行,每行定義一個定步長的時間段,多行的時間段依次連續。
表6-1 TSTEP卡片定義

表6-2 TSTEP卡片說明

瞬態分析應注意計算步長DT#的設置。比較精確地描述正弦波形至少需要8個采樣點,而Newmark-β積分計算的步長應相對更小一些。這取決于對分析精度的要求,在設置計算步長DT#時,通常需要取值為1/10~1/40的響應最小周期(1/最高模態頻率)。
N0#字段提供了減小輸出文件大小的功能。在TSTEP中可以選取較小的DT#,并配合N0#設置,以實現較高精度計算并減小結果文件。例如,瞬態分析需要每隔0.01s輸出結果,可以設置DT#為0.001,而N0#為10。
6.4.2 DLOAD卡片
DLOAD卡片見表6-3及表6-4,用于定義時域或頻域動力學的工況載荷,它是動態載荷的線性組合。在瞬態分析工況時,DLOAD組合TLOADi動載荷;在頻響分析工況時,DLOAD組合RLOADi動載荷。卡片定義中有
L=S∑iSiLi
表6-3 DLOAD卡片定義

表6-4 DLOAD卡片說明

6.4.3 TLOADi卡片
TLOAD類型卡片用于定義瞬態分析的時域載荷(力激勵或強迫位移),形式上有TLOAD1和TLOAD2兩種。每張TLOADi卡片只能定義一個瞬態載荷,SID不能重復,多個瞬態載荷要定義多張TLOAD卡片,并由DLOAD進行組合。TLOADi卡片見表6-5~表6-7。
TLOAD1通過TID引用離散點曲線定義瞬態載荷。
f(t)=AF(t-τ)
表6-5 TLOAD1卡片定義

表6-6 TLOAD1卡片說明

TLOAD2直接采用解析表達式描述曲線。

表6-7 TLOAD2卡片定義

其中,EXCITEID、DELAY、TYPE與TLOAD1的定義一致,參數T1、T2、F、P、C、B為解析表達式中的變量。
6.4.4 DAREA卡片
DAREA是常見的一種動態力輸入方式,直接在節點自由度上定義力載荷的幅值,見表6-8。
表6-8 DAREA卡片定義

其中,P#定義節點編號;C#定義節點#上的自由度;A#定義力載荷幅值。
DAREA卡片既支持施加力,也支持施加力矩:當字段C#取值為1/2/3時,表示平動方向,施加的是力;當C#取值為4/5/6時,表示轉動方向,施加的是力矩。當DAREA卡片被TLOAD或RLOAD引用時,必須確保TYPE字段為LOAD或默認值。
每張DAREA卡片可以定義兩個自由度上的載荷幅值,多張DAREA卡片可以共用一個SID。當DAREA卡片被TLOAD或RLOAD引用時,所有SID相同的DAREA都將同時施加。
動態載荷還可用FORCEi、MOMENTi、PLOADi等輸入,分別表示力、力矩、壓力。這些卡片的用法與DAREA類似,也使用相同的SID進行同步施加。
6.4.5 SPCD卡片
SPCD是動態強迫運動的輸入方式,直接在節點自由度上定義運動的幅值,見表6-9。
表6-9 SPCD卡片定義

其中,GID定義節點位置;C定義節點上的自由度;D在動力學分析中定義該自由度的運動幅值。
每張SPCD卡片可以定義兩個自由度上的運動幅值,多張SPCD卡片可以共用一個SID,在使用時SID相同的所有SPCD是同時施加的。當SPCD卡片被TLOAD或RLOAD引用時,必須在TLOAD或RLOAD的TYPE字段明確表明SPCD屬于何種(位移、速度或加速度)類型。
需要注意的是,被TLOAD或RLOAD引用的SPCD,對應的所有自由度都必須同時在SPC或SPC1集合中,并被工況定義中的SPC引用。如圖6-5所示,DLOAD中加載了SID=11及SID=12的TLOAD1載荷,對應于SID=101及SID=102的SPCD卡片,那么SPCD卡片定義的強迫運動自由度 (89號及90號節點的Z向位移)也必須存在于SPC集合中。

圖6-5 動力學強迫運動:同時施加SPCD和SPC
6.4.6 TABLEDi卡片
TABLED1卡片用于定義離散點曲線。在動力學分析中,這條曲線通過被TLOAD1或RLOADi卡片引用來發揮作用,見表6-10和表6-11。
表6-10 TABLED1卡片定義

表6-11 TABLED1卡片說明

TABLED1定義的是一條離散的數據點曲線,離散點之間采用線性插值方式。在瞬態分析中,常見的是X、Y軸均為線性坐標軸,X軸表示時間,Y軸表示載荷的數值;在頻響分析中,X、Y軸常見的是對數坐標軸形式,X軸表示頻率,Y軸表示載荷的幅值。
TABLED2、TABLED3卡片也用于定義離散點曲線,與TABLED1的主要差別在于是否對曲線的X軸進行平移或縮放;TABLED4卡片用于指數形式的曲線輸入。有興趣的讀者可以查看幫助文檔,這里不進行展開說明。
6.4.7 TABDMP1卡片
TABDMP1卡片定義的是SDAMPING阻尼曲線,是一條離散的數據點曲線,離散點之間采用線性插值方式,見表6-12和表6-13。
表6-12 TABDMP1卡片定義

表6-13 TABDMP1卡片說明

(續)

TABDMP1需要被工況定義中的SDAMPING引用才能發揮作用。TABDMP1定義共有三種類型,即TYPE=G/CRIT/Q,并且可以相互轉換。
1)TYPE=G時,定義gi=g(ωi)曲線,SDAMPING的值為diag(giωi)。
2)TYPE=CRIT時,定義ζi=ζ(ωi)曲線,SDAMPING的值為diag(2ζiωi)。
3)TYPE=Q時,定義Qi=Q(ωi)曲線,SDAMPING的值為diag(ωi/Qi)。
6.4.8 TIC卡片
TIC卡片用于定義瞬態運動的初始條件,見表6-14。
表6-14 TIC卡片定義

其中,G定義節點位置;C定義節點自由度;U0表示初始位移;V0表示初始速度。U0、V0均為實數。
每張TIC卡片可以定義一個自由度上的位移及速度,多張TIC卡片可以共用一個SID。當TIC卡片被工況定義中的IC引用時,所有SID相同的TIC都將同時施加。
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