Ansys workbench结构抗震有限元分析方法与工程应用

大纲

主要内容

一、概述

1、结构动力学分析的定义和目的     

2、结构动力学分析的不同类型

3、结构动力学控制方程            

4、动力计算基本概念和术语

5、结构动力学不同分析类型的关系   

6、结构抗震分析理论

二、结构阻尼和数值阻尼

1、阻尼的定义 

2、阻尼的类型

3、结构通用动力学方程          

4、单自由度系统的粘性阻尼

5、阻尼矩阵  

6、数值阻尼

工程实例-1：弹簧振子系统振动模态计算

工程实例-2：圆盘的扭振模态计算

三、结构模态计算

1、模态分析简介               

2、模态计算理论

3、固有频率与模态振型         

4、参与系数，有效质量

5、模态提取方法               

6、模态计算中接触设置

7、模态计算设置               

8、有应力结构的模态分析方法

9、非线性模态及其求解方法（线性摄动法）

10、湿模态理论及其求解方法

工程实例-1：基于模态理论的车轮选型

工程实例-2：内压作用下核安全壳的模态分析

工程实例-3：考虑索力影响的斜拉桥模态分析

工程实例-4：核反应堆水池的流固耦合动力特性分析（湿模态

计算）

四、瞬态动力学分析

1、瞬态动力学简介 

2、瞬态动力学理论

3、积分时间步长选取准则       

4、完全法的基本设置

5、完全法的初始条件            

6、完全法的支持的载荷和支撑条件

7、 基于模态叠加法的瞬态动力学

工程实例-1：高层房屋建筑的地震时程反应分析

工程实例-2：大跨度连续刚构桥地震时程反应分析

工程实例-3：核电厂安全壳地震时程响应计算

工程实例-4：设备机柜的抗震分析

五、反应谱分析

1、响应谱分析简介 

2、反应谱理论基础

3、生成响应谱的方法

4、地震设计反应谱

4.1建筑设计规范中的地震设计反应谱

4.2核电厂规范地震设计反应谱

5、响应谱分析的类型             

6、单点响应谱分析

7、多点响应谱分析 

8、响应谱计算的设置

工程实例-1：高层房屋建筑地震反应的响应谱分析

工程实例-2：拱桥地震反应谱分析

工程实例-3：考虑流固耦合的核电压力容器响应谱分析

工程实例-4：基于反应谱的核电厂安全壳地震响应计算

六、随机振动分析

1、随机振动分析简介            

2、随机振动理论基础

3、生成功率谱密度（PSD）的方法

4、一致激励时结构随机地震反应分析

5、多点激励时结构随机地震反应分析

6、考虑空间相关性时结构随机地震反应分析

7、考虑行波效应的结构随机地震反应分析

8、Ansys WB随机振动分析理论    

9、PSD曲线拟合

10、PSD分析设置

11、随机振动1σ 2σ 3σ计算值的解释

工程实例-1：PCB电路主板和机箱外壳的随机振动分析

工程实例-2：核电厂房的一致激励随机振动分析

工程实例-3：核电厂房的多点激励随机振动分析

七、基于加速度法的结构地震

时程反应分析

（一致激励计算方法）

1、加速度法简介

2、单自由度体系的加速度法

3、多自由度结构的加速度法

4、加速度法的初值问题

5、加速度法的Ansys workbench实现

工程实例-1：单自由度结构的加速度法分析

工程实例-2：基于加速度法的大跨度桥梁地震时程反应分析

八、基于位移法的结构地震时

程反应分析（非一致激励计算

方法）

1、位移法简介

2、时程多点激励技术的原理

3、单自由度体系的位移法         

4、多自由度结构的位移法

5、位移法的初值问题          

6、位移法的Ansys workbench实现

工程实例-1：质量-弹簧体系振动的位移法

工程实例-2：基于位移法的大跨度桥梁地震时程反应分析

九、基于大质量法的结构地震时程反应分析（非一致激励计算

方法）

1、大质量法简介 

2、大质量法的基本原理

3、大质量法的初值问题

4、大质量法的Ansys workbench实现

工程实例-1：单自由度体系振动的大质量法模拟

工程实例-2：地震作用下核电安全壳振动的大质量法模拟

十、基于大刚度法的地震时程反应分析（非一致激励计算方法）

1、大刚度法简介 

2、大刚度法的基本原理

3、大刚度法的初值问题

4、大刚度法的Ansys workbench实现

工程实例-1：单自由度体系振动的大刚度法模拟

工程实例-2：地震作用下厂房振动的大刚度法模拟

十一、结构隔振计算

1、隔振计算理论模型           

2、定频激励隔振计算方法

3、变频激励隔振计算方法

工程实例-1：结构主动隔振的ANSYS WB实现技术

十二、结构振动台试验模拟技术

1、概述

2、结构模型与振动台的连接问题

3、刚性连接的模拟方法及其关键技术

4、弹性连接的模拟方法及其关键技术

5、随机振动试验模拟方法       

6、冲击试验模拟方法

7、振动台的激励输入方法

工程实例-1：基于加速度输入的振动台试验模拟技术

工程实例-2：基于位移输入的振动台试验模拟技术