瞬態分析中有兩種方法，模態法和直接法。其中模態法只能用于線性分析，求解速度快，由于模態截斷存在微小誤差。直接法可以用于線性和非線性分析，隨著模型自由度的增加，求解復雜度以幾何級數增加，求解速度較慢。

在OptiStruct中，線性瞬態分析直接法采用的是Newmark-β方法，除了求解算法不同外，其與模態法分析的差別在于阻尼的設置。

本文所采用的懸臂梁模型示意圖如下：

懸臂梁尺寸為L=1m，W=0.1m，厚度D=0.01m。彈性模量E=210Gpa，泊松比μ=0.3，密度為7850kg/m3。懸臂梁端部豎直受力為10N。

本例所用的HyperWorks版本為2022，在某些界面上有所不同，但是基本上不影響分析設置。

在Optistruct中用直接法進行瞬態分析的步驟如下：

1. 創建網格模型，并賦予材料、屬性

2. 定義約束SPC load collector并施加約束

3. 定義外力DAREA或強制運動SPCD

4. 定義動態載荷表TABLED1

5. 定義求解過程使用的時間步序列TSTEP

6. 定義瞬態載荷TLOAD1

7. 定義結構阻尼系數PARAM,G和PARAM,W3

8. 定義瞬態分析工況

9. 定義瞬態響應分析的響應輸出類型

首先打開Hypermesh，選擇Optistruct模塊，創建懸臂梁網格模型，并賦予對應材料和屬性。

把屬性和材料賦予組件。然后創建SPC loadcollector，將懸臂梁左部節點全約束。

在懸臂梁右側自由端上方中點施加載荷幅值，約束3方向自由度，取值為-1。

定義載荷曲線TABLED1

定義分析時間序列TSTEP

定義瞬態載荷TLOAD1，選擇激勵為創建的載荷幅值DAREA，類型選擇LOAD，TID選擇創建的載荷曲線。

定義阻尼PARAM,G和PARAM,W3。這里的G為整體的結構阻尼，取G=0.04。W3為外激勵頻率或者典型頻率，這里取懸臂梁的Z向一階主頻8.41Hz，注意是角頻率，需要乘以2π，所以W3=52.8rad/s。

定義瞬態分析工況Transient(direct)，選擇創建的SPC，Tload1，TSTEP。

定義輸出選項GLOBLA_OUTPUT_REQUEST,勾選需要輸出的應力、應變位移等。

在HyperGraph 2D中查看懸臂梁施加載荷點的位移，與模態法分析對比的結果如下：

文章來源：結構仿真學習