6.瞬态动力学分析.doc

哥伦布阻尼的自由振动分析 一、问题描述 一个有哥伦布阻尼的弹簧-质量块系统，如下图所示，质量块被移动?位移然后释放。假定表面摩擦力是一个滑动常阻力F,求系统的位移时间关系。下表给出了问题的材料属性以及载荷条件和初始条件（采用英制单位）。 材料属性 载荷 初始条件 W = 10 lb ?= -1 in X V0 k2 = 30 lb/in F = 1.875 lb t=0 -1 0.0 m = W/g 二、步骤分析 1、前处理（建模与分网） （1）定义工作标题：Utility Menu File Change Title,弹出 Change Title 对话框，输入 FREE VIBRATION WITH COULOMB DAMPING，然后单击 OK 按钮。 （2）定义单元类型：Main Menu Preprocessor Element Type Add/Edit/Delete,弹出Element Types对话框，如图1-1左所示，单击Add按钮，弹出Library of ElementTypes对话框，在左面列表框中选择Combination,在右面的列表框中选中Combination40,如图1-1右所示，单击0K按钮，回到图1-1左所示的对话框。 图1-1 （3）定义单元选项：在图1-1左所示的对话框中单击Options按钮，弹出COMBIN40element type options 对话框，如图1-2所示，在 Element degree(s) of freedom K3后面的下拉列表中选择UX,在Mass location K6后面的下拉列表中选择Mass at node J,单击OK按，回到图1-1左所示的对话框。单击Close按钮关闭该对话框。 图1-2 （4）定义实常数：Main Menu Preprocessor Real Constants Add/Edit/Delete,弹出Real Constants对话框，单击Add按钮，弹出Element Typefor Real Constants 对话框，如图 1-3 左所示； 在所示的对话框中选取Type 1 C0MBIN40,单击0K按钮，出现RealConstants Set Number 1, for C0MBIN40 对话框，在 Spring constant K1 文本框中输入 10000,在 Mass M 文本框中输入 10/386,在 Limiting sliding force FSLIDE 文本框中输入1.875,在Spring const (par to slide) K2文本框中输入30,如图1-3右所示，单击0K按钮。接着单击Real Constants对话框的Close按钮关闭该对话框，退出实常数定义。 图 1-3 （5）创建节点：Main Menu Preprocessor Modeling Create Nodes In ActiveCS，弹出 Create Nodes in Active Coordinate System 对话框。在 NODE Node number文本框中输入1,如图1-4所示。在X，Y,Z Location in active CS文本框中输入0、0、0,单击Apply按钮；接着在 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。 图1-4 （6）打开节点编号显示控制：Utility Menu PlotCtrls Numbering,弹出 PlotNumbering Controls对话框，单击NODE Node numbers复选框使其显示为On，单击OK按钮。 （7）定义单元属性：Main Menu Preprocessor Modeling Create Elements Elem Attributes,弹出 Elements Attributes 对话框，在[TYPE] Element type number下拉列表中选择1 C0MBIN40,在[REAL] Real constant set number下拉列表中选择1,如图1-5所示。 图1-5 （8）创建单元：Main Menu Preprocessor Modeling Create Elements AutoNumbered Thru Nodes,弹出Elements from Nodes拾取菜单。用鼠标在屏幕上拾取编号为1和2的节点，单击0K按钮，屏幕上在节点1和节点2之间出