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非线性瞬态动力学分析 MSC. Dytran理论及应用(丁沛然,钱纯编著)思维导图

第三章 瞬态动力学分析

§3.1瞬态动力学分析的定义 瞬态动力学分析(亦称时间历程分析)是用于确定承受任意的随时间变化载荷结构的动力学响应的一种方法。可以用瞬态动力学分析确定结构在稳态载荷、瞬态载荷和简谐载荷的随意组合作用下的随时间变化的位移、应变、应力及力。载荷和时间的相关性使得惯性力和阻尼作用比较重要。如果惯性力和阻尼作用不重要,就可以用静力学分析代替瞬态分析。 瞬态动力学的基本运动方程是: 其中: [M] =质量矩阵 [C] =阻尼矩阵 [K] =刚度矩阵 {}=节点加速度向量 {}=节点速度向量 {u} =节点位移向量 在任意给定的时间,这些方程可看作是一系列考虑了惯性力([M]{})和 阻尼力([C]{})的静力学平衡方程。ANSYS程序使用Newmark时间积分方法在离散的时间点上求解这些方程。两个连续时间点间的时间增量称为积分时间步长(integration time step)。 §3.2学习瞬态动力学的预备工作 瞬态动力学分析比静力学分析更复杂,因为按“工程”时间计算,瞬态动力学分析通常要占用更多的计算机资源和更多的人力。可以先做一些预备工作以理解问题的物理意义,从而节省大量资源。例如,可以做以下预备工作:

1.首先分析一个较简单模型。创建梁、质量体和弹簧组成的模型,以最小的代价深入的理解动力学认识,简单模型更有利于全面了解所有的动力学响应所需要的。 2.如果分析包括非线性特性,建议首先利用静力学分析掌握非线性特性对结构响应的影响规律。在某些场合,动力学分析中是没必要包括非线性特性的。 3.掌握结构动力学特性。通过做模态分析计算结构的固有频率和振型,了解这些模态被激活时结构的响应状态。同时,固有频率对计算正确的积分时间步长十分有用。 4.对于非线性问题,考虑将模型的线性部分子结构化以降低分析代价。<<高级技术分指南>>中将讲述子结构。 §3.3三种求解方法 瞬态动力学分析可采用三种方法:完全(Full)法、缩减(Reduced)法及模态叠加法。ANSYS/Professional产品中只允许用模态叠加法。在研究如何实现这些方法之前,让我们先探讨一下各种方法的优点和缺点。 §3.3.1完全法 完全法采用完整的系统矩阵计算瞬态响应(没有矩阵缩减)。它是三种方法中功能最强的,允许包括各类非线性特性(塑性、大变形、大应变等)。 注─如果并不想包括任何非线性,应当考虑使用另外两种方法中的一种。这是因为完全法是三种方法中开销最大的一种。 完全法的优点是: ·容易使用,不必关心选择主自由度或振型。 ·允许各种类型的非线性特性。 ·采用完整矩阵,不涉及质量矩阵近似。 ·在一次分析就能得到所有的位移和应力。 ·允许施加所有类型的载荷:节点力、外加的(非零)位移(不建议采用)和单元载荷(压力和温度),还允许通过TABLE数组参数指定表边界条件。 ·允许在实体模型上施加的载荷。 完全法的主要缺点是它比其它方法开销大。

瞬态动力学分析

第16章瞬态动力学分析 第1节基本知识 瞬态动力学分析,亦称时间历程分析,是确定随时间变化载荷作用下结构响应的技术。它的输入数据是作为时间函数的载荷,可以是静载荷、瞬态载荷和简谐载荷的随意组合作用。输出数据是随时间变化的位移及其它导出量,如:应力、应变、力等。 用于瞬态动力分析的运动方程为: []{}[]{}[]{}() {}t F M= u + + C K u u 其中:式中[M]为质量矩阵;[C]为阻尼矩阵;[K]为刚度矩阵。 所以在瞬态动力分析中密度或质点质量、弹性模量及泊松比、阻尼等因素均应考虑,在ANSYS分析过程中密度或质量、弹性模量是必须输入的,忽略阻尼时可以选忽略选项。 瞬态动力学分析可以应用于承受各种冲击载荷的结构,如:炮塔、汽车车门等,应用于承受各种随时间变化载荷的结构,如:混凝土泵车臂架、起重机吊臂、桥梁等,应用于承受撞击和颠簸的办公设备,如:移动电话、笔记本电脑等,同时ANSYS在瞬态动力学分析中可以使用线性和非线性单元(仅在完全瞬态动力学中使用)。材料性质可以是线性或非线性、各向同性或正交各项异性、温度恒定的或温度相关的。分析结果写入jobname.RST文件中。可以用POST1和POST26观察分析结果。 ANSYS在进行瞬态动力学分析中可以采用三种方法,即Full(完全)法、Reduced(缩减)法和Mode Superposition(模态叠加)法。ANSYS提供了各种分析类型和分析选项,使用不同方法ANSYS软件会自动配置相应选择项目,常用的分析类型和分析选项如表16-1所示。

在瞬态分析中,时间总是计算的跟踪参数,在整个时间历程中,同样载荷也是时间的函数,有两种变化方式: Ramped :如图16-1(a )所示,载荷按照线性渐变方式变化。 Stepped :如图16-1(b )所示,载荷按照解体突变方式变化。 图16-1 载荷增加方式 渐变与突变 依据载荷变化方式可以将整个时间历程划分成多个载荷步(LoadStep ),每个载荷步代表载荷发生一次突变或一次渐变阶段。在每个载荷步时间内,载荷增量又可以划分多个子步(Substep ),在子步载荷增量的条件下程序进行迭代计算即Iteriation ,经过多个子步的求解实现一个载荷步的求解,进而求出多个载荷步的求解实现整个载荷时间历程的求解。 利用ANSYS 进行瞬态动力学分析时可以在实体模型或有限元模型上施加下列载荷:约束(Displacement )、集中力(Force )、力矩(Moment )、面载荷(Pressure )、体载荷(Temperature 、Fluence )、惯性力(Gravity ,Spinning ,ect.)。 在ANSYS 中,进行多载荷步加载的基本方法常用有三种:(1)连续多载荷步加载法。 (2)定义载荷步文件批加载法。(3)定义表载荷加载法。 第2节 瞬态动力学分析实例 案例1——自由度弹簧质量系统瞬态分析 LOAD (a) Ramped (b ) Stepped

结构动力学_克拉夫(第二版)课后习题

例题E2-1 如图E2-1所示,一个单层建筑理想化为刚性大梁支承在无重的柱子上。为了计算此结构的动力特性,对这个体系进行了自由振动试验。试验中用液压千斤顶在体系的顶部(也即刚性大梁处)使其产生侧向位移,然后突然释放使结构产生振动。在千斤顶工作时观察到,为了使大梁产生0.20in[0.508cm]位移需要施加20 kips[9 072 kgf]。在产生初位移后突然释放,第一个往复摆动的最大位移仅为0.16 in[0. 406 cm],而位移循环的周期为1.4 s。 从这些数据可以确定以下一些动力特性:(1)大梁的有效重量;(2)无阻尼振动频率;(3)阻尼特性;(4)六周后的振幅。 2- 1图E2-1所示建筑物的重量W为200 kips,从位移为1.2 in(t=0时)处突然释放,使其产生自由振动。如果t=0. 64 s时往复摆动的最大位移为0.86 in,试求 (a)侧移刚度k;(b)阻尼比ξ;(c)阻尼系数c。

2-2 假设图2- la 所示结构的质量和刚度为:m= kips ·s 2/in ,k=40 kips/in 。如果体系在初始条件 in 7.0)0(=υ、in/s 6.5)0(=υ&时产生自由振动,试求t=1.0s 时的位移及速度。假设:(a) c=0(无阻 尼体系); (b) c=2.8 kips ·s/in 。 2-3 假设图2- 1a 所示结构的质量和刚度为:m=5 kips ·s 2/in ,k= 20 kips/in ,且不考虑阻尼。如果初始条件in 8.1)0(=υ,而t=1.2 s 时的位移仍然为1.8 in ,试求:(a) t=2.4 s 时的位移; (b)自由振动的振幅ρ。

心灵捕手中威尔的心理动力学分析完整版

心灵捕手中威尔的心理 动力学分析 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】

内容摘要:美国影片《心灵捕手》讲述的是一位虽然天才却是个问题少年的人物威尔,在心理医生肖恩的帮助下,重获新生的故事。影片以细腻温婉的手法展现了自恋性人格威尔心理疗愈的历程,本文着墨于威尔行为和情感的分析,尝试以心理动力学的思路描述威尔的身份弥散、亲密障碍、命运重复。电影很好的展现了对于缺陷性人格,如何建立他们的意义感、身份感、关联感。 关键词:《心灵捕手》心理动力学威尔分析 美国影片《心灵捕手》讲述的是一位天才般的人物威尔,他才华横溢,却叛逆不羁,愤世嫉俗,常常打架滋事,举止放荡,是个不折不扣的问题少年。电影婉约细腻地着墨于威尔在心理医生的帮助下,受创的心灵被揭示和重构的过程。面对桀骜不驯的威尔,心理医生肖恩就像一个机敏的猎手,用真诚的态度,巧妙的自我揭露,娴熟的咨询技巧,当然,重要的是用爱让威尔打开心扉,找到了威尔心理问题的症结。最终帮助威尔找到自我,走出童年阴影,尝试与人建立亲密关系,开启新的生活。本文的着眼点不在于心理咨询的技巧和过程,而是威尔心理动力学的描述。 一.故事简介 一个麻省理工学院的数学教授,在系里的公告栏写下一道他觉得十分困难的题目,希望他的那些杰出的学生可以解答,而事实上无人能解。令人意想不到的是,一个年轻的清洁工却在下课打扫时轻易解开了这道数学难题。数学教授在找不到解题人后,又出了一道更难的题目,决意要找到这个数学天才。 原来这个可能是下一世纪的爱因斯坦的年轻人叫威尔,聪明绝顶却桀骜不拘,并因为打架被少年法庭宣判送进了少年监护所。最后经过数学教授的保释并向法官求情,才让他免受牢狱之灾。虽然教授希望威尔能够重拾自己的人生目标,并安排威尔接受专门的心理辅导。但是威尔并不理会教授的用心良苦,请来的心理咨询专家反被这个毛头小伙子洞悉心理,并遭致羞辱,纷纷宣告威尔已“无药可救”。 数学教授在无计可施的情况下,只好求助他的大学同学及好友——肖恩,一位心理咨询师,希望由他来辅导这个前途岌岌可危的年轻人。不同于威尔以前的心理咨询师,肖恩更加平等、尊重人性,也更加坦诚,最终,威尔卸下了防御,找到了真爱。 《心灵捕手》以一种新颖独特的手法,细腻地展现了心理咨询疗愈的过程,男主角病态人格的呈现,心理过程的变化,以及咨询中移情-反移情的对峙,均表达得淋漓尽致。 二.心理动力学的界定 心理动力学是指深受精神分析理论与知识所影响的一种取向。精神分析理论,由弗洛伊德创建,强调无意识的心理生命,无意识是一个储存库,包括动力上被潜抑而无法觉察的内容,分析的途径,就是把无意识的内容意识化。1923年,结构理论引入,包括自我、本我、超我,使弗洛伊德理论变得更为复杂。此结构理论带来的是无意识的冲突理论,通常以内在冲突的结果来解释心理现象的理论模型。之后,克莱茵创立的客体关系理论和科胡特创立的自体心理学对经典精神分析进行了整合和补充。他们放弃驱力理论,更加强调关系对自体形成的影响。 心理动力学取向至少包含了四个广泛的精神分析理论框架:1、从弗洛伊德古典精神分析衍生而来的自我心理学;2、从梅兰妮·克莱因与其他英国学派成员(包括费尔贝恩、温尼科特与巴林特)的着作所衍生而来的客体关系理论;3、源于汉斯·科胡特及其后许多贡献者的自体心理学;4、鲍比的依附理论。 三.对威尔心理动力学的分析 威尔是一个略带自恋倾向的人格障碍患者。自体表象呈现出两极化:特殊、理想化与贬低、卑微;冲动的控制力较差,脑子里想到什么,立马就行动;缺乏同理心,亲密关系障碍。防御机制比较原始,包括分裂、投射性认同。 在鲍比的依附理论中,强调亲附对象不仅是在身体上可以靠近,更强调心理的呈现,如情感的可获得性。科胡特的镜映,即由母亲的眼神所传递的内容,以及温尼科特的抱持的环境等概念均暗示环境的影响。由此,精神分析扩展了病理学的范畴,病理性不只是结构内的冲突,也包括系统内的缺失,如自我的缺陷,身份弥散,缺乏客体恒常性,分裂等,也就是说,自我结构的发展已经损坏。对于威

瞬态动力学分析

瞬态动力学分析 瞬态动力学分析(也称时间历程分析)是用于确定承受任意的随时间变化载荷的结构的动力学响应的一种方法。 本章将通过实例讲述瞬态动力学分析的基本步骤和具体方法。 瞬态动力学概论 弹簧阻尼系统的自由振动分析 任务驱动&项目案例

Note

Note

对话框,输入“ Note 图10-2 定义工作标题 )定义单元类型。选择主菜单中的Main Menu > Preprocessor > Element Type > Add/Edit/Delete 图10-3 Element Types对话框图10-4 Library of Element Types对话框 (3)定义单元选项。在如图所示的对话框中单击Options按钮,弹出COMBIN40 element type options对话框,如图10-5所示,在Element degree(s) of freedom K3下拉列表框中选择UX选项,在 Mass location K6下拉列表框中选择Mass at node J选项,如图10-5所示,单击OK按钮,回到如图10-3 所示的对话框。单击Close按钮关闭该对话框。 图10-5 COMBIN40 element type options对话框 )定义第一种实常数。选择主菜单中的Main Menu > Preprocessor > Real Constants > Add/Edit/ ·276·

Element Type for Real Note 图10-6 Real Constants对话框Element Type for Real Constants 10-7所示的对话框中选择Type 1 COMBIN40选项,单击OK按钮,弹出Real Constant Set Number1,for COMBIN40对话框,在Spring constant K1文本框中输入“10000”,在Mass M ”,在Limiting sliding force FSLIDE“1.875”,在Spring const(par to slide) K2 文本框中输入“30”,如图10-8所示,单击按钮。接着单击Real Constants对话框中的 关闭该对话框,退出实常数定义。 )创建节点。选择主菜单中的Main Menu > Preprocessor > Modeling > Create > Nodes > In Active CS Create Nodes in Active Coordinate System NODE Node number文本框中输入 图10-8 Real Constant Set Number1, 图10-9 生成第一个节点 for COMBIN40对话框 在Create Nodes in Active Coordinate System对话框的NODE Node number文本框中输入“2”,在 X,Y,Z Location in active CS文本框中输入“1、0、0”,单击OK按钮,屏幕显示如图10-10所示。 (6)打开节点编号显示控制。选择实用菜单中的 Plot Numbering Controls对话框,选中NODE Node numbers 所示,单击OK按钮。

多体系统动力学基本理论

第2章多体系统动力学基本理论

本章主要介绍多体系统动力学的基本理论,包括多刚体系统动力学建模、多柔体系统动力学建模、多体系统动力学方程求解及多体系统动力学中的刚性(Stiff)问题。通过本章的学习可以对多体系统动力学的基本理论有较深入的了解,为具体软件的学习打下良好的理论基础。 2.1 多体系统动力学研究状况 多体系统动力学的核心问题是建模和求解问题,其系统研究开始于20世纪60年代。从60年代到80年代,侧重于多刚体系统的研究,主要是研究多刚体系统的自动建模和数值求解;到了80年代中期,多刚体系统动力学的研究已经取得一系列成果,尤其是建模理论趋于成熟,但更稳定、更有效的数值求解方法仍然是研究的热点;80年代之后,多体系统动力学的研究更偏重于多柔体系统动力学,这个领域也正式被称为计算多体系统动力学,它至今仍然是力学研究中最有活力的分支之一,但已经远远地超过一般力学的涵义。 本节将叙述多体系统动力学发展的历史和目前国内外研究的现状。 2.1.1 多体系统动力学研究的发展 机械系统动力学分析与仿真是随着计算机技术的发展而不断成熟的,多体系统动力学是其理论基础。计算机技术自其诞生以来,渗透到了科学计算和工程应用的几乎每一个领域。数值分析技术与传统力学的结合曾在结构力学领域取得了辉煌的成就,出现了以ANSYS、NASTRAN等为代表的应用极为广泛的结构有限元分析软件。计算机技术在机构的静力学分析、运动学分析、动力学分析以及控制系统分析上的应用,则在二十世纪八十年代形成了计算多体系统动力学,并产生了以ADAMS和DADS为代表的动力学分析软件。两者共同构成计算机辅助工程(CAE)技术的重要内容。 多体系统是指由多个物体通过运动副连接的复杂机械系统。多体系统动力学的根本目的是应用计算机技术进行复杂机械系统的动力学分析与仿真。它是在经典力学基础上产生的新学科分支,在经典刚体系统动力学上的基础上,经历了多刚体系统动力学和计算多体系统动力学两个发展阶段,目前已趋于成熟。 多刚体系统动力学是基于经典力学理论的,多体系统中最简单的情况——自由质点和一般简单的情况——少数多个刚体,是经典力学的研究内容。多刚体系统动力学就是为多个刚体组成的复杂系统的运动学和动力学分析建立适宜于计算机程序求解的数学模型,并寻求高效、稳定的数值求解方法。由经典力学逐步发展形成了多刚体系统动力学,在发展过程中形成了各具特色的多个流派。 早在1687年,牛顿就建立起牛顿方程解决了质点的运动学和动力学问题;刚体的概念最早由欧拉于1775年提出,他采用反作用力的概念隔离刚体以描述铰链等约束,并建立了

结构动力学1_652807188

1/35 结构动力学 教师:刘晶波助教:赵冬冬 清华大学土木工程系2010年秋 2/35 结构动力学教科书 ●刘晶波杜修力主编, 结构动力学,机械工业出版社,2005年1月第1版,2007重印。 3/35结构动力学参考书 ●A. K. Chopra, Dynamics of Structures, Prentice Hall, 1995, 2000. 4/35 结构动力学参考书 ●A. K. Chopra 著,谢礼立吕大刚等译结构动力学,高等教育出版社,2007.

5/35结构动力学参考书 ●R. W. Clough and J. Penzien, Dynamics of Structures, McGraw-Hill, 1993, 1995. 6/35 结构动力学参考书 ●R. 克拉夫J. 彭津著, 王光远等译校,结构动力学第二版(修订版),高等教育出版社,2006。 7/35 结构动力学参考书 ●唐友刚著, 高等结构动力学,天津大学出版社,2002。●诸德超邢誉峰主编, 工程振动基础,北京航空航天大学出版社,2004。●张相庭王志培等编著, 结构振动力学,同济大学出版社,2005。 yyyyyy 8/35 结构动力学总成绩: ①平时成绩 作业+读书报告②期中成绩③期末成绩 总成绩=平时成绩×(30~40%) +期中成绩×(20%) +期末成绩×(40~50%)

9/35 课程内容简介 本课程将系统讲授结构动力学基础理论知识和基本计算分析方法。 通过单自由度体系、多自由度体系和无限自由度体系的系列教学,使学生系统掌握结构动力学的基本理论和分析方法通过结构动力问题分析中的数值分析方法、离散化分析和随机振动分析的系列教学使学生具备分析和解决理论研究和实际工程问题的能力 通过介绍若干重要的前沿研究成果,使学生能较迅速接触到结构动力学研究领域的前沿 结构动力分析的基础理论知识 解决科研和工程中动力问题的技能和方法了解和掌握与结构动力学相关的科学前沿问题 10/35 结构动力学 第1 章概述 11/35 第1章概述 1.1结构动力分析的目的 12/35 1.1结构动力分析的目的 动力问题: 5地震作用下建筑结构、桥梁、大坝、地下结构的震动;5风荷载作用下大型桥梁、高层结构的振动; 5机器转动产生的不平衡力引起的大型机器基础的振动;5车辆运行中由于路面不平顺引起的车辆振动及车辆引起的路面振动; 5爆炸荷载作用下防护工事的冲击动力反应,???等等,量大而面广。动力破坏的特点: 突发性、毁灭性、波及面大。

ANSYS动力学分析

第5章动力学分析 结构动力学研究的是结构在随时间变化载荷下的响应问题,它与静力分析的主要区别是动力分析需要考虑惯性力以及运动阻力的影响。动力分析主要包括以下5个部分:模态分析:用于计算结构的固有频率和模态。 谐波分析(谐响应分析):用于确定结构在随时间正弦变化的载荷作用下的响应。 瞬态动力分析:用于计算结构在随时间任意变化的载荷作用下的响应,并且可涉及上述提到的静力分析中所有的非线性性质。 谱分析:是模态分析的应用拓广,用于计算由于响应谱或PSD输入(随机振动)引起的应力和应变。 显式动力分析:ANSYS/LS-DYNA可用于计算高度非线性动力学和复杂的接触问题。 本章重点介绍前三种。 【本章重点】 ?区分各种动力学问题; ?各种动力学问题ANSYS分析步骤与特点。 5.1 动力学分析的过程与步骤 模态分析与谐波分析两者密切相关,求解简谐力作用下的响应时要用到结构的模态和振型。瞬态动力分析可以通过施加载荷步模拟各种何载,进而求解结构响应。三者具体分析过程与步骤有明显区别。 5.1.1 模态分析 1.模态分析应用 用模态分析可以确定一个结构的固有频率利振型,固有频率和振型是承受动态载荷结构设计中的重要参数。如果要进行模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析,固有频率和振型也是必要的。可以对有预应力的结构进行模态分析,例如旋转的涡轮叶片。另一个有用的分析功能是循环对称结构模态分析,该功能允许通过仅对循环对称结构的一部分进行建模,而分析产生整个结构的振型。 ANSYS产品家族的模态分析是线性分析,任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义也将被忽略。可选的模态提取方法有6种,即Block Lanczos(默认)、Subspace、Power

有限元动力学分析方程及解法

动力分析中平衡方程组的解法 1前言 描述结构动力学特征的基本力学变量和方程与静力问题类似,但所有的变量都是时间的函数。 基本变量 三大类变量(,)i u t ξ、(,)ij t εξ和(,)ij t σξ是坐标位置(,,)x y z ξ和时间t 的函数,一般将其记为()()()i ij ij u t t t εσ。 基本方程 (1) 平衡方程 利用达朗贝尔原理将惯性力和阻尼力等效到静力平衡方程中,有 ,()()()()0ij j i i i t b t u t u t σρν+--=&&& (1) 其中ρ为密度,ν为阻尼系数。 (2) 几何方程 ,,1 ()(()())2ij i j j i t u t u t ε=+ (2) (3) 物理方程 ()()ij ijkl kl t D t σε= (3) 其中ijkl D 为弹性系数矩阵。 (4) 边界条件 位移边界条件()BC u 为, ()()i i u t u t = 在u S 上 (4) 力的边界条件()BC p 为, ()()ij j i t n p t σ= 在p S 上 (5) 初始条件 0(,0)()i i u t u ξξ== (6) 0(,0)()i i u t u ξξ==&& (7)

虚功原理 基于上述基本方程,可以写出平衡方程及力边界条件下的等效积分形式, ,() ()0p ij j i i i ij j i S u u b u d n p dA δσρνδσΩ∏=---+Ω+-=??&&& (8) 对该方程右端第一项进行分部积分,并应用高斯-格林公式,整理得, ()()0p ijkl ij kl i i i i i i i i S D u u u u d b u d p u dA εδερδνδδδΩΩ-++Ω-Ω+=???&&& (9) 有限元分析列式 单元的节点位移列阵为, 111222()[(),(),(),(),(),()(),(),()]e t k k k U t u t v t w t u t v t w t u t v t w t =L (10) 单元内的插值函数为, (,)()()e t u t N U t ξξ= (11) 其中()N ξ为单元的形状函数矩阵,与相应的静力问题单元的形状函数矩阵完全相同,ξ为单元中的几何位置坐标。 基于上面的几何方程和物理方程及(11)式,将相关的物理量表达为节点位移的关系,有, (,)[](,)[]()()()()e e t t t u t N U t B U t εξξξξ=?=?= (12) (,)()()()()e e t t t D DB U t S U t σξεξξ=== (13) (,)()()e t u t N U t ξξ=&& (14) (,)()()e t u t N U t ξξ=&&&& (15) 将(12)-(15)供稿到虚功方程(9)中,有, [()()()()]()0e e e e e e e T e t t t t t M U t C U t K U t R t U t δδ∏=++-=&&&g (16) 由于()e t U t δ具有任意性,消去该项并简写有, e e e e e t t t t U C U KU R ++=&&& (17) 其中, e e T M N Nd ρΩ= Ω? (18) e e T C N Nd νΩ=Ω? (19)

ansys动力学分析全套讲解

第一章模态分析 §模态分析的定义及其应用 模态分析用于确定设计结构或机器部件的振动特性(固有频率和振型),即结构的固有频率和振型,它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。同时,也可以作为其它动力学分析问题的起点,例如瞬态动力学分析、谐响应分析和谱分析,其中模态分析也是进行谱分析或模态叠加法谐响应分析或瞬态动力学分析所必需的前期分析过程。 ANSYS的模态分析可以对有预应力的结构进行模态分析和循环对称结构模态分析。前者有旋转的涡轮叶片等的模态分析,后者则允许在建立一部分循环对称结构的模型来完成对整个结构的模态分析。 ANSYS产品家族中的模态分析是一个线性分析。任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义了也将被忽略。ANSYS提供了七种模态提取方法,它们分别是子空间法、分块Lanczos法、PowerDynamics法、缩减法、非对称法、阻尼法和QR阻尼法。阻尼法和QR阻尼法允许在结构中存在阻尼。后面将详细介绍模态提取方法。 §模态分析中用到的命令 模态分析使用所有其它分析类型相同的命令来建模和进行分析。同样,无论进行何种类型的分析,均可从用户图形界面(GUI)上选择等效于命令的菜单选项来建模和求解问题。 后面的“模态分析实例(命令流或批处理方式)”将给出进行该实例模态分析时要输入的命令(手工或以批处理方式运行ANSYS时)。而“模态分析实例(GUI方式)” 则给出了以从ANSYS GUI中选择菜单选项方式进行同一实例分析的步骤。(要想了解如何使用命令和GUI选项建模,请参阅<>)。<>中有更详细的按字母顺序列出的ANSYS命令说明。 §模态提取方法 典型的无阻尼模态分析求解的基本方程是经典的特征值问题: 其中: =刚度矩阵, =第阶模态的振型向量(特征向量), =第阶模态的固有频率(是特征值), =质量矩阵。 有许多数值方法可用于求解上面的方程。ANSYS提供了7种方法模态提取方法,下面分别进行讨论。 1.分块Lanczos法 2.子空间(Subspace)法 Dynamics法

结构动力学分析

结构动力学分析 1静力分析与动力学分析的区别 静力分析是分析结构在承受稳定载荷作用下的受力特性。结构动力分析是分析结构在承受随时间变化的载荷作用下的动力学特性。 2动力学特性 动力学特性通常有下面几种类型: 2.1振动特性 即结构的振动形式和振动频率。 2.2随时间变化载荷的效应 例如,对结构位移和应力的效应。 2.3周期(振动)或随机载荷的效应 3四种动力学分析及举例 3.1模态分析 用于确定结构的振动特性,即固有频率和振型。在承受动态载荷的结构设计中,固有频率和振型是重要的参数。模态分析也是其他动力学分析前期必须完成的环节。 举例:如何避免汽车尾气排气管装配体的固有频率与发动机的固有频率相同? 3.2瞬态分析 用于确定结构在受到冲击载荷时的受力特性。 举例:怎样确保桥墩在受到撞击时的安全? 3.3谐响应分析 用于确定结构对稳态简谐载荷的响应。 举例:如何确定压缩机、电动机、泵、涡轮机械等旋转引起的轴承、支座、固定装置、部件应力? 3.4谱分析 用于确定结构在受到动载荷或随机载荷时的受力特性。 举例:如何确定房屋和桥梁承受地震载荷时的受力? 4四种动力学分析基本原理 4.1模态分析理论的基本假设 线性假设:结构的动态特性是线性的,即任何输入组合所引起的输出等于各自输出的组 合,其动力学特性可用一组线性二阶微分方程来描述。任何非线性特性,如塑性、接触单元

等,即使定义了也将被忽略。 时不变性假设:结构的动态特性不随时间而变化,微分方程的系数是与时间无关的常数。 可观测性假设:系统动态特性所需要的全部数据都是可测量的。 遵循Maxwell互易性定理:在结构的i点输入所引起的j响应,等于在j点的相同 输入所引起的i点响应。此假设使结构的质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵和频响矩阵都成了对称矩阵。 4.2谐响应分析基本原理 谐响应分析是一种线性分析,非线性特性被忽略。 输入:已知大小和频率的谐波载荷(力、压力和强迫位移);同一频率的多种载荷,可以是相同或不相同的。 输出:位移、应力、应变等。 已知动力学运动方程: [M]{u}+[C]{u}+[K]{u}={F(t)} 其中,[M] 为质量矩阵,[C]为阻尼矩阵,[K]为刚度矩阵,{u}为节点位移向量,{F(t)}载荷为时间的任意函数。对简谐运动而言,{u}和{F(t)}均为简谐形式。 4.3瞬态分析基本原理 瞬态分析也叫时间历程分析。载荷和时间的相关性使得惯性力和阻尼作用比较重要,如果惯性力和阻尼作用不重要,就可以用静力学分析代替瞬态分析。 输入:结构在稳态载荷、瞬态载荷和简谐载荷的随意组合作用下随时间变化的载荷。 输出:随时间变化的位移、应力、应变等。 瞬态动力学的基本运动方程: [M]{u}+[C]{u}+[K]{u}={F(t)} 其中,[M] 为质量矩阵,[C]为阻尼矩阵,[K]为刚度矩阵,{u}为节点位移向量,{F(t)}载荷为时间的任意函数。 4.4谱分析基本原理 谱分析模态分析的扩展,是将模态分析的结果与一个已知的谱联系起来计算结构的位移和应力。 主要用于分析承受地震或其他随机载荷的建筑物及桥梁结构等。

人格的精神动力学理论

人格的精神动力学理论述评 【摘要】弗洛伊德、阿德勒、荣格和霍妮是精神动力学理论的著名代表人物。他们的理论观点对心理学、精神病学乃至整个社会文化都产生了巨大影响。本文主要评述了他们各自的主要观点,并进行了分析评价。 【关键词】弗洛伊德阿德勒荣格霍妮 在人格心理学领域,各种人格理论百花齐放争奇斗艳,其中,精神动力学理论可谓一朵奇葩,对人格理论的发展、精神治疗领域乃至整个社会的观念都产生了极其重要的影响。本文将概述精神动力学领域的三巨头:弗洛伊德、阿德勒和荣格,以及女权主义的代表人物霍妮的主要理论观点,并且对这些理论作一个总结和评价。 弗洛伊德(Sigmund Freud,1856~1939) 弗洛伊德是精神动力学理论的开山鼻祖,他创立的精神分析理论对心理与精神治疗领域和人格发展心理学领域都产生了极大的影响。弗洛伊德是对整个社会生活产生最深远影响的心理学家。以下将介绍他的主要理论观点。 精神分析理论的起源 精神动力学理论起源于19世纪晚期。当时,人们对一种叫做歇斯底里症(hysteria)的心因性躯体疾病束手无策,歇斯底里症的患者会有生理症状,但是,却找不到明显的躯体方面的原因。当法国医生Jean Charcot证明自己可以在病人处于催眠状态时使用暗示法消除歇斯底里症状的时候,人们才意识到这是一种心理疾病。 弗洛伊德对这一发现非常好奇,于是,从维也纳专程赶往法国巴黎观摩Charcot的治疗演示。弗洛伊德深受鼓舞,回到维也纳之后,经过多番努力,终于创造了一种更为彻底的治疗歇斯底里症的方法,这种方法就是精神分析法(psychoanalysis)或精神分析理论(psychoanalytic theory)。精神分析法是指对于心理障碍的一系列治疗方法,而精神分析理论则是指弗洛伊德对于人格和心理障碍的理论解释。不过,在实际应用中,人们通常将这两个术语混淆使用。 无意识 弗洛伊德的精神分析理论将无意识(unconsciousness)放在影响人格的至关重要的位置。无意识就是人们一般意识不到的那个心理成分,在人格结构中,无意识占去了很大比重,而为我们所熟悉的意识,只是人格结构的冰山一角。另外,弗洛伊德把容易进入意识,但一般而言又处于无意识状态的那部分叫做前意识(preconsciousness)。无意识中包含着一些被压抑的记忆、情感以及来自本我的本能驱力。 无意识中的思想、感情和欲望虽然一般不为我们所知,但是,它们却常常以“伪装”的形式进入人的意识之中,这些形式可以是梦,也可以是某种精神症状或躯体症状。 人格结构 弗洛伊德把人格分为三个组成部分:本我(id),自我(ego)和超我(superego)。本我和超我不断地进行斗争,而自我则负责调和这两者之间的矛盾。 弗洛伊德认为,本我(id)是原始的无意识储藏所,在此蓄积着我们人格的基本动机、驱力和本能欲望。在自我中,有两种重要的本能,即攻击欲和性欲,前者代表死亡本能,后者代表了生的本能。本我遵循的是享乐原则(pleasure principle),而不计行为后果,刚出生的婴儿,只有本我,而自我和超我则是随着个体的成长和社会化逐步发展起来的。 超我是对人格中负责价值观和道德观的监督管理者。超我所坚守的道德和价值观来源于父母和社会价值的内化。在儿童的成长过程中,根据父母和其它成人强加的规则形成一套内部规则,

瞬态动力学分析汇总

______________________________________________________________________________________________________________ 精品资料 第16章 瞬态动力学分析 第1节 基本知识 瞬态动力学分析,亦称时间历程分析,是确定随时间变化载荷作用下结构响应的技术。它的输入数据是作为时间函数的载荷,可以是静载荷、瞬态载荷和简谐载荷的随意组合作用。输出数据是随时间变化的位移及其它导出量,如:应力、应变、力等。 用于瞬态动力分析的运动方程为: []{}[]{}[]{}(){}t F u K u C u M =++ 其中:式中[M]为质量矩阵;[C]为阻尼矩阵;[K]为刚度矩阵。 所以在瞬态动力分析中密度或质点质量、弹性模量及泊松比、阻尼等因素均应考虑,在ANSYS 分析过程中密度或质量、弹性模量是必须输入的,忽略阻尼时可以选忽略选项。 瞬态动力学分析可以应用于承受各种冲击载荷的结构,如:炮塔、汽车车门等,应用于承受各种随时间变化载荷的结构,如:混凝土泵车臂架、起重机吊臂、桥梁等,应用于承受撞击和颠簸的办公设备,如:移动电话、笔记本电脑等,同时ANSYS 在瞬态动力学分析中可以使用线性和非线性单元(仅在完全瞬态动力学中使用)。材料性质可以是线性或非线性、各向同性或正交各项异性、温度恒定的或温度相关的。分析结果写入jobname.RST 文件中。可以用POST1和POST26观察分析结果。

ANSYS在进行瞬态动力学分析中可以采用三种方法,即Full(完全)法、Reduced(缩减)法和Mode Superposition(模态叠加)法。ANSYS提供了各种分析类型和分析选项,使用不同方法ANSYS软件会自动配置相应选择项目,常用的分析类型和分析选项如表16-1所示。 在瞬态分析中,时间总是计算的跟踪参数,在整个时间历程中,同样载荷也是时间的函数,有两种变化方式: Ramped:如图16-1(a)所示,载荷按照线性渐变方式变化。 Stepped:如图16-1(b)所示,载荷按照解体突变方式变化。

Workbench心得——行星齿轮瞬态动力学分析

然后我们就需要对模型添加约束和连接,主要包括有 看下面 详述。在这里首先将三角形的齿轮架给刚化, 因为整个分析中不考虑它的影响, 主要 首先拿到模型可以看出这里是个行星轮结构。 考虑 齿轮之间的作用。 joints 禾口 frictionl ess con tacts ,添加完的效果如图。添加过程请

首先添加三个类似的运动副,都是需要Body-Ground形式。第一个添加太阳轮的旋转副。revolute joint 。Body-ground。

再添加三角架的旋转副。revolute joint 。Body-ground。

CAEm Mttric Jmm, kq, "4,気 mV, nrA) Degrees 再添加内齿圈的固定副。 fixed joint 。Body-ground 。 Filr- Fdrt Vtew UniE Toe i Hetp Q 专皿砖甸tl 诡冏因?)▼ —t 1臂斤胃A IB O 1? ■胡▼ 二屮毀題■软匹q ci.罠-科 h 営how "i/rrticr 1! W^e+fBrw ■ Edg@ "応ring 寿 〒 X T J X * 1*1 HEldwn AnnetiiiciM E 品切 li lu^iiLL^r ?'urd 呼 备肚血 Sody * AR EudL 川5帕 h b 匸 ewv&tiym :| K * Qu0mc ji] PT?|?r R jSl Gffnffle4r/ ± "Au 匚□nrtrtaiE 1 S?fcT*ms U 丿谢 匚汕neetm-s 0# 麵 iwi b - 毎-寸夸 & ^du * ?-(jTDUTd Ta E 「29] (±--^3 R E .?cki ■* - Gi QLjnd Tn F [±3] 匹、坤 I 亠 JP and 1? A [40] 占"电 *3111 2 舟Y 爷 & -FT4U 兀亍PK 审I Ccnlacb ?* Fl*KJbElhlE£? 【勒 To SL+lj. Y X 1=低凶理毋?BI] web 1 r-a n-Meaiii [B5] t .亘 intel Ccriil 口r -卉di 也W 用卜Srlifch 弼 遵伞JcH *阴tabard 帕Pty 刁片垫 Solution LB6J …> _Ll 女Ld 即"n\ “上li* i ; 昨 Ew .-ilk i 【9b Conrect]?i Type Ecdy-2rcfan!Ttr Syrtffr- ;^ferr-ic? Ctwrd ~^e z-y^t-r?" 5-upir>g Method Geonwtn 甬KI 心pe J ism li d 訓%阿0 >Aich?rigvd Behavior Rigid Pin bail R 強 i” 初 StDp5 ? Qiomndl To R41| J 2Z3:17 :a r^i Fl icf He p 让0-|<9 亠一-lL^> ^r^iphc!& Arnotabcnsi G 2 Mes^gias Na Se-ectiDH ¥ Det a -s cf "Re-vciiJte - SrcMind T e Ff?4l]' Bedy □□□□ 「■0£D 壬D?D 1OD.CU (imm) 柑 mid '■ I r - ■ J MV. p ,< ri"i' i 1. J h- -Hl ■- II ■■ Vir^/T iii.ri -^j -In- i| H M '- T ' 订?儿 ,ir ■ ■'■-* n ; .- I - JI ;I ^4 ?'■rf hiim

动力学分析方法

1 动力学分析方法 结构动力学的研究方法可分为分析方法(结构动力分析)和试验方法(结构动力试验)两大类。[7-10] 分析方法的主要任务是建模(modeling),建模的过程是对问题的去粗取精、去伪存真的过程。在结构动力学中,着重研究力学模型(物理模型)和数学模型。建模方法很多,一般可分为正问题建模方法和反问题建模方法。正问题建模方法所建立的模型称为分析模型(或机理模型)。因为在正问题中,对所研究的结构(系统)有足够的了解,这种系统成为白箱系统。我们可以把一个实际系统分为若干个元素或元件(element),对每个元素或元件直接应用力学原理建立方程(如平衡方程、本构方程、汉密尔顿原理等),再考虑几何约束条件综合建立系统的数学模型。如果所取的元素是一无限小的单元,则建立的是连续模型;如果是有限的单元或元件,则建立的是离散模型。这是传统的建模方法,也称为理论建模方法。反问题建模方法适用于对系统了解(称黑箱系统——black box system)或不完全了解(称灰箱系统——grey box system)的情况,它必须对系统进行动力学实验,利用系统的输入(载荷)和输出(响应——response)数据,然后根据一定的准则建立系统的数学模型,这种方法称为试验建模方法,所建立的模型称为统计模型。 在动力平衡方程中,为了方便起见一般将惯性力一项隔离出来,单独列出,因此通常表达式为: +P M (2) u I - = 其中M为质量矩阵,通常是一个不随时间改变的产量;I和P是与位移和速度有关的向量,而与对时间的更高阶导数无关。因此系统是一个关于时间二级导数的平衡系统,而阻尼和耗能的影响将在I和P中体现。可以定义: + = (3) I Ku C u 如果其中的刚度矩阵K和阻尼矩阵C为常数,系统的求解将是一个线性的问题;否则将需要求解非线性系统。可见线性动力问题的前提是假设I是与节点位移和速度是线性相关的。 将公式(2)代入(1)中,则有 (4) + M= + u P Ku C u

心理动力学的理论与咨询技术

心理动力学的理论与咨询技术 一、基本理论观点 心理动力学又称精神分析理论(Psychoanalysis therapy ) ,是现代心理学和社会心理学的主要理论之一。创立者是奥地利心理学家弗洛伊德(S . Freud , 1856--1939 )。 (一)意识学说 弗洛伊德认为人的精神活动可分为潜意识、前意识和意识。 前意识和潜意识又统称为无意识,他认为意识是与直接感知有关的心理部分,是人能体验到的部分。 前意识是介于意识与潜意识之间,能从潜意识中召回的心理部分。 潜意识深藏于意识之后,是人类行为背后的内驱力,包括个人的原始冲动、各种本能所产生的欲望,这些欲望和冲动因受到禁忌和法律等的控制而压抑,虽然不被意识但未被泯灭,仍在不断活动。弗洛伊德把它形容为浮在海里而沉入海水中的冰山主体部分。潜意识的动机在某种程度上影响着人的各方面的行为。弗洛伊德认为潜意识就是生物性本能能量的仓库,是人类一切活动的总能量的源泉。人的重要行为表现是源于自己意识不到的动机和内心冲突。 精神分析学说以潜意识的理论为基点,设法将潜意识的东西进入意识中来(如采用自由联想法),然后通过自我认识,摆脱心理问题和不良情绪。 精神分析的目的和价值在于它能够挖掘出深藏在潜意识中的各种关系(尤其是童年的精神创伤和痛苦经历),使之被召回到意识中来。求助者借助于心理咨询者的分析、解释,理解这些关系,彻底顿悟和认识自己。咨询师加以疏导,使求助者宣泄并消除深藏在潜意识中童年的精神创伤、心理矛盾和痛苦体验,最后矫治不良行为,达到咨询和治疗目的。(二)人格学说 弗洛伊德把人格分为本我、自我和超我三部分。 1.本我是最原始的、与生俱来的潜意识结构部分,具有强大的非理性的心理能量。“力比多”在人格结构中与本我联为一体,遵循自我快乐原则。 2.自我是人格的意识部分,既要满足本我的即刻要求,又要按超我的客观要求行事,自我处于本我与超我之间,遵循“现实原则”。 3. 超我指人格中最文明道德的部分。它代表良心、自我理想,处于人格的最高层,指导自我,限制本我。超我遵循伦理道德原则,按社会的道德准则行动。 弗洛伊德认为人格的发展亦即本我、自我和超我在个体身上的平衡过程。人格的发展,是以性欲为中心,经历了四个不同的阶段。 一是口欲期,大约从出生到1岁半。这个阶段的欲望区是嘴和唇。婴儿的吮吸活动表明婴儿得到一种性的满足。他说“这种满足只能归因于嘴和唇的兴奋”。精神分析学说认为“口唇阶段的人格”特征为:过度的依赖性,不现实而富于幻想,喜欢做包括嘴巴的各种姿势,惯于

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