在ANSYS中,求解谐响应、随机响应、瞬态响应时,无法施加加速度或位移激励,需通过大质量法将加速度激励转为力激励加载,从而实现等效转换分析。
大质量法在动力学分析中广泛应用,通过建立大质量点,并在质量点和约束点之间建立刚性连接,然后在大质量点上施加载荷使约束点的动力响应与试验输入条件一致。
Step 1:点击导航树中的Geometry,工具栏选择点质量Point Mass(理想的质量点,用于增加结构的惯性质量或施加惯性载荷等)。
Step 2:下方列表中设置Applied By为Remote Attachment,图形区选择与点质量相固连的点/线/面,点击明细窗口Geometry中的Apply。
Step 3:选择点质量的坐标系Coordinate System、输入点质量质心或中心坐标、输入质量Mass和转动惯量、变形行为Behavior(一般为Deformable)、球半径Pinball Region(默认设置Default Setting为All,此时点质量平均分配到连接几何体的所有节点上)。
Step 4:右击Point Mass,选择Promote to Remote Point,模型树中出现Remote Points,展开后下方出现PointMass-Remote Point。
Step 5:添加远端约束Remote Displacement。模态法瞬态分析需要约束全部自由度为0,而直接法瞬态分析需要保持激励方向自由为Free、其余方向全部约束为0。
Step 6:添加远端力Remote Force时,下方列表Scoping Method选择Remote Point,然后Remote Point选择Point Mass-Remote Point。
特别注意:运用大质量法必须使产品质量相对于上一级振动结构非常小,从而在两者之间不产生动力耦合作用。为了保证计算的精度,大质量点取结构质量的1e3~1e8倍,推荐取1e6倍。