OptiStruct结构分析与工程应用：实例——建筑物的冲击响应

木例演示响应谱分析的过程，并将响应谱分析的极值与瞬态分析的精确解进行对比。本侧包。两个文件:bidimg MTRAN.femn及 building_RSPEC.fem，分析同一个由梁单元搭建的建筑物餐如图 9-6 所示。模型底部四个脚点固定于地面，承受来自地面的冲击激励。

图9-6 建筑物框架模型及输入载荷

用于对比的瞬态分析文件 building_MTRAN.fem已设置完毕，可直接提交至 0plistnue 进行#算。模型采用SDAMPING类型阻尼，模态阻尼比为5%:激励为沿X方向的基础位移冲击,载荷线如图9-6右上角的 SPCD曲线所示。模型中定义的响应输出点为集合e1，包含1号基础节点，51号、54号、57号、60号、63 号上层节点。瞬态分析中采用了PARAM,ENFMOTN,REL,以输出各节点相对基础的位移。

用手响应谱分析的文件为building_RSPEC.fem，模型中已设置材料属性、边界约束 SPC，模态分析算法EIGRL，以及模态阻尼比为5%的SDAMPING阻尼。分析所需的响应谱曲线已采用系统仿真软件 Allair Compose计算生成，并包含于模型文件中。如图9-6右下角所示，阻尼比为0.01 的响应谱曲线编号为101，阻尼比为0.1的响应谱曲线编号为102，它们是与图9-6右上角瞬态载荷相对应的位移响应谱曲线。

本例的响应谱分析还需要进行的设置包括定义响应谱曲线组DTI，SPECSEL，定义冲击方向与响应组合的RSPEC卡片，以及设置响应谱分析工况。

Step 01使用HyperMesh 导人 building_RSPEC. fem 文件确认模型中包含下列信息:1条TABDMP1曲线，阻尼类型为CRIT，阻尼比为5%;两条TA-BLED1曲线，可在Curve Editor 中看到图9-6所示的响应谱曲线。在GLOBAL_OUTPUT_REQUEST 中已定义位移响应输出。包含两种格式:一种为PUNCH的文本格式，输出集为set1;另一种为 h3d输出格式，输出集为 ALL。

Step 02 设置位移响应谱。

在模型浏览器中右击并选择Create->Load Collector。将Name 改为“RS_disp”;Card Image 项选择 DTI，如图 9-7 所示。.TYPE 选项设置为D，表示定义的是位移响应谱:DTITIDNUM设置为2，表示输入的该组响应谱包含两条响应谱曲线;单击图标，添加名为“RS_D0.01”和“RS_DO.1”的两条曲线，并填写对应的阻尼比数值。

Step 03 设置激励及响应叠加方式。

-在模型浏览器中右击并选择 Create->Load Collector。将Name改为“RSPEC”;Card Image 项选择 RSPEC，如图 9-8 所示，确认 DCOMB字段为 ALG，MCOMB 字段为 ABS。

设置RSPEC_NUM_DTISPEC的数值为1，然后在弹出的对话框中选择名为“RS_disp”的DTI卡片;设置放大系数SCALE为1.0;设置基础冲击方向X(0)=1.0，即X方向。

图9-7 定义一组响应谱曲线

图9-8 定义响应谱分析的激励及响应叠加方式

Step 04创建响应谱分析工况。在模型浏览器中右击并选择 Create->load Step。命名为“RSA”，Analysis type 设置为其他设置如图9-9所示。

Step05提交OptiStruct求解。

在 Analysis 面板单击 Opti-Response spectrum ,Simnuc 按钮提交求解，也可以导出新的.fem文件，使用 Hyper-Works Solver Run Manager 对话框提交求解。

Step06使用HyperWorks Solver Run Manager对话框提交Step 06building_MTRAN.fem 文件进行瞬态分析求解。

图 9-9响应谱分析的工况设置

（1）使用HyperGraph打开building_MTRAN.h3d文件，查看瞬态响应分析的结果。如图9-10所示，绘制了建筑物在setl集合（5个节点）X方向的瞬态位移响应。

图9-10 建筑物的瞬态分析:位移响应(X方向)

（2）使用 HyperView 打开 building_RSPEC.h3d文件，查看响应谱分析的整体极值估计。图9-11所示，绘制了建筑物在受到X方向基础冲击时每个节点的最大位移响应。同时可以PUNCH 文件中读取冲击激励下set1 集合中节点的最大位移值。

图9-11 建筑物的响应谱分析:位移响应(X方向)

（3）将瞬态分析与响应谱分析的位移峰值进行比较，见表9-5

表9-5 位移解:态分析对比响应谱分析

可以看到，响应谱分析得到的仅是一个近似结果，它与瞬态分析的极值在同一个数量级，但是存在一定的误差。

本篇内容取自HyperWorks进阶教程系列的《OptiStruct结构分析与工程应用》，版权归原作者所有，如有侵犯您的权益，请及时联系我们，我们将立即删除。