ansys 抗震計算的案例
基于抗震規范GB50011的ANSYS抗震仿真分析
本文使用的分析案例來自期刊應力力學學報2020年10月第37卷第5期文章《中美歐建筑結構抗震設計對比》。
原文第5節的案例描述如下：
原文按中國抗震規范GB50011計算的各層剪力如下表所示。
1、底部剪力法（公式解）
期刊原文缺乏結構基本周期的信息，筆者通過原文的剪力計算結果推測得出結構的基本周期為1.01806秒，在這個推斷的基礎上，根據GB50011規范，使用公式法計算各層的剪力。
假設結構阻尼比為0.05，水平地震影響系數的計算值如下所示。
結構等效總重力載荷的計算值如下所示。
頂部附加地震作用系數的計算值如下所示。
結構各層剪力根據以下公式計算。
通過以上公式計算得到的剪力值和期刊原文的結果高度一致。
2、底部剪力法（仿真解）
幾何模型如下圖所示。
抗震規范GB50011的底部剪力法，在ANSYS Mechanical中對應靜力分析。
施加等效加速度。
各層剪力的仿真結果如下所示。
列表如下，可以看出底部剪力法的仿真解和公式解在高樓層上差距較大，這是因為ANSYS Mechanical靜力分析沒有考慮計算高度的影響。
3、反應譜法（仿真解）
使用ANSYS Mechanical的反應譜分析。沿用靜力分析的幾何模型和有限元模型，先進行模態分析，再進行反應譜分析。
部分模態分析結果展示如下。
假設阻尼比為0.05，根據抗震規范GB50011中的地震影響系數曲線計算反應譜曲線，在反應譜仿真中施加。
各層剪力的仿真結果如下所示。
展開 ABAQUS板式橡膠支座高架橋抗震計算研究
鄒馳宇
新疆吉鑫公路技術有限公司
摘 要：常規抗震計算方法繪制高架橋反應譜時，各質點輸入地震波不一致，導致地震響應計算值與實測值偏差較大。針對這一問題，對板式橡膠支座高架橋抗震計算方法進行研究。根據高架橋材料特性和幾何形狀，建立有限元模型，采用一致地震輸入方式，輸入最大值地震動給模型質點，計算質點自振周期內的反應值，獲取反應時程數據、時程分析反應譜曲線，計算順橋向和橫橋向的地震響應，包括墩頂位移、加速度、墩底剪力和墩底彎矩，檢驗響應值是否滿足抗震要求。選取京滬高速橋梁工程進行對比實驗，采用三組計算方法分別在E1地震波作用下，計算墩頂加速度和位移的地震響應，結果表明:該板式橡膠支座高架橋抗震計算方法相比常規方法，降低了最大響應、響應波動、響應變化率的計算偏差，地震響應計算值更貼合實測值，充分保證了抗震檢驗的準確性。
關鍵詞：高架橋;板式橡膠支座;抗震計算;地震響應;有限元模型;時程數據;反應譜;
板式橡膠支座高架橋在梁橋中應用廣泛，計算其抗震性能，保證地震中的橋梁安全，具有重要意義。文獻[1]隨機變化地震強度和時間，參照地質構造、地震動參數等因素，對地震動進行輸入，結合橋梁質量和剛度的分布形式，數值模擬橋梁地震反應，但該方法橋梁自振的定義周期，與地震動周期不相符，導致地震響應計算值偏差較大[1]。文獻[2]根據橋梁的地震響應復雜程度，將橋梁劃分為規則和不規則，規則橋梁采用一階振型控制，非規則橋梁則采用時程分析法，計算橋梁地震反應，反映出響應數值的時程變化規律，但該方法未對橋梁的彈性階段和塑性階段進行區分，地震響應計算偏差同樣較大[2]。針對這一問題，結合以上理論，提出板式橡膠支座高架橋抗震計算方法，避免地震作用下，支座高架橋梁結構發生損壞。
展開 核電設備抗震計算與應力評定系統
核電設備抗震計算與應力評定系統
在ANSYS軟件的基礎上開發了核電設備抗震分析與應力評定的專用計算系統：
l 抗震等級：核電廠抗震I類、抗震II類以及一些非抗震類但有抗震要求的設備
l 安全等級：核2級設備、核3級設備
l 評定對象：聚焦殼型、線型、螺栓、焊縫
l 計算范圍：即以外部導入的模型或用戶在ANSYS環境自行建立的模型為基礎進行系統的應用
l 規范體系：ASME相關章節，RCC-M相關章節
用戶價值
將抗震分析經驗進行總結歸納，固化現有的核電廠設備抗震分析基本方法
為了避免實際分析操作上的疏漏或其他人因錯誤，軟件實現流程化的抗震分析步驟
針對目前計算結果的后處理需要花費大量時間精力的問題，軟件結合規范要求自動對計算結果進行評定
本系統將有限元分析的結果匯總反饋到軟件界面上，方便用戶查閱
系統功能結構樹及系統主界面
地震反應譜計算
結果評定
展開 海南昌江核電廠一期工程PX 泵房鼓形濾網剛度、強度及抗震計算
海南昌江核電廠一期工程PX 泵房鼓形濾網剛度、強度及抗震計算
前期所有核電項目鼓形濾網的設計過程中，均按合同文件的要求，依據設計公司提供的泵房樓層反應譜，通過經國家核安全局認可的抗震計算單位對鼓形濾網的整機結構進行了抗震計算，并按計算結果對鼓網結構進行了更為優化、合理的設計，在此方面積累了豐富的經驗。在接口文件中提供詳盡的靜態荷載、不同工況下的地震荷載以及鼓形濾網的抗震計算報告，供設計公司進行設計時審查和參考。提供前期其他核電項目鼓形濾網剛度、強度、抗震計算云圖如下:
A、主軸組件變形云圖
B、鼓網鼓骨架結構組件變形云圖
C、鼓網鼓骨架結構組件應力云圖
D、鼓網主軸組件應力云圖
展開 
基于ANSYS的工程結構抗震分析全過程（含全部程序+使用教程） ￥299
1 包含的內容
（1）說明文本
（2）有限元模型及建模命令流
（3）模態分析全過程命令流
（4）EL Centro地震波詳細數據
（5）動力時程分析全過程命令流
（6）節點響應后處理命令流
（7）完整算例文件
（8）《ANSYS結構動力分析與應用》
2 研究背景
在突如其來的地震面前，建筑結構的每一次晃動，都是對工程師設計理念與分析方法的終極拷問。結構是否具備足夠的延性？振動能否有效耗散？我們該如何預判這些動態響應，做出科學決策？在現代結構抗震設計中，有限元分析已成為工程師手中的核心工具。其中，ANSYS憑借其強大的建模能力與數值分析引擎，成為進行地震響應模擬與結構動力評估的主流平臺之一。然而，從構建模型到輸入地震波、從模態分析到時程響應，整個流程對初學者而言既嚴謹又復雜，亟需系統的操作指南。
作為一名科研博主，我希望通過這份教程，為你梳理出一條抗震建模之路。你將學到：如何搭建高層建筑的簡化有限元模型；如何進行模態分析與阻尼建模；如何輸入真實地震波并施加慣性力；如何提取關鍵節點的時程響應數據；以及，如何一步步將“地震”變為“數據”，讓結構的抗震能力變得可視、可量化、可優化。無論你是結構工程新手，還是希望將抗震仿真引入科研項目的研究者，這份教程都將成為你邁向工程抗震仿真實踐的重要起點。
3 研究的依據
[1] 王新敏. ANSYS結構動力分析與應用[M]. 人民交通出版社, 2014.
4 算例有限元模型
本模型采用ANSYS命令流構建了一個典型的20層鋼筋混凝土高層框架結構，旨在分析其在重力與地震荷載作用下的力學響應。結構主要特征如下：
（1）結構形式：三維矩形平面框架，由梁柱構件組成，不含剪力墻和樓板，以簡化分析。
（2）建模方法：使用ANSYS中的BEAM188單元模擬梁柱，具備考慮剪切變形與彎曲的能力，適合模擬細長框架構件。
展開 ANSYS地震監測系統機柜抗震分析（附命令流）
1.1理論基礎
抗震分析基礎知識
SSE：安全停堆地震
OBE：運行基準地震
核電廠物項分為：抗震I級、抗震II級和非抗震類
反應譜是通過場地上物項的反應來間接表達場地地震動載荷。反映了場地對地震的放大(或消減)效應。
根據GB50260中的相關規定：
1. 基頻大于33HZ的電氣設備，可直接采用靜力分析法，即：
ACEL,3.96*9810*1.5,0,0
其中：3.96為譜曲線的峰值加速度。
2. 基頻小于33HZ時，則采用動力分析方法中的譜分析方法進行計算
3.求出的振型個數應該足夠多到 X、Y、Z三個方向上的地震載荷的參與質量都不得少于90%
實際核電設備在做抗震分析的步驟：
1. 根據圖紙建立能反應問題的簡化的有限元模型；
2. 根據實際結構施加約束，提取前200階模態結果；
3. 得到抗震分析的結果，根據相關標準進行強度校核。
1.2背景與目的
項目背景
地震監測系統機柜屬于進口設備，屬于核電抗震二級設備，缺乏相關的抗震分析報告，不能直接應用到工程實際當中。
項目目的
1. 對機柜系統進行抗震分析，并給出分析報告；
2. 對實際的機柜結構改進給出意見；
3. 為后續機柜抗震試驗的加速度傳感器安裝位置提供建議
展開 資源共享---ANSYS在中高層鋼結構抗震性能分析中的運用
本文運用有限元軟件ANSYS對一特定的9層的鋼框架－支撐結構進行計算分析，介紹了框架結構有限元建模技巧，分析框架支撐結構的地震作用下的動力性能，并用APDL 語言編程進行后處理的簡化。
http://www.caenet.cn/paper/Paper.aspx?ID=315
智能計算時代的電子仿真--Ansys AEDT、Ansys Lumerical與智能計算相結合【6月11直播】
AI的大熱也使電子仿真進入了智能計算時代，這一時代，計算不再局限于傳統的數值運算，而是具備感知、學習、推理和決策能力，推動各領域向智能化、自動化、精準化方向變革。
Ansys一系列電子仿真軟件也順應時代與智能化計算相結合，AEDT和Lumerical分析工具可進行高頻、低頻、電子散熱、光電等領域的仿真分析；Lumerical等產品可以結合智能化計算進行光子學的優化和逆向設計。
6月11日，Ansys推出網絡研討會『智能計算時代的Ansys仿真軟件-微電子應用』，了解智能計算時代的電子仿真，下方預約了解學習??
時間：6月11日（星期三），16：00-17：00
內容簡介：Ansys 的軟件家族中的AEDT和Lumerical分析工具，可以進行高頻、低頻、電子散熱、光電等領域的仿真分析，具有廣泛的用途和廣大的用戶。Ansys AEDT產品可以結合智能化計算方法，高效率的評估微電子器件的PI/SI等特征。AEDT產品也可以結合智能化計算方法，進行高精度電學物性、熱學物性和力學物性的高精度計算。Lumerical等產品可以結合智能化計算進行光子學的優化和逆向設計。本次講座將從PI/SI，高精度物性以及光子學等方面向用戶介紹Ansys產品與智能化計算的結合。
講師：
張國軍 | 中潤漢泰資深Ansys產品工程師
資深Ansys產品工程師，智能化計算工程師，北京理工大學碩士。在經典仿真與智能化計算方面有較多經驗積累，參與眾多汽車、國防項目的仿真咨詢和深度開發。
展開 MatlabGUI界面調用Ansys計算并輸出計算結果
.*'},'File Selector'); strh = [Pnameh,Fnameh];
pathname = Pnameh;
set(handles.text1,'String',strh);
[temp1,temp2] = xlsread(strh);
set(handles.uitable1,'Data',temp1);
% Update handles structure
guidata(hObject, handles);
為了讀取圖示方框中的數據，并用到ANSYS的APDL文件中，需要字符串的讀取和合并，首先需要使用str2num函數把字符串轉換成數值，如果沒有輸入值時，使用缺省值。
將兩個txt合并成test3.mac作為APDL語言開始的參數定義，生成test3.mac之后再使用system函數調用ANSYS的求解器，并讀取test3.mac進行計算
在計算之前，是不能生成圖片的，這時需要設置只有點擊“開始重構”按鈕之后，其他按鈕才可用。
點擊按鈕開始計算之后，會分別輸出兩個名為residualstress.jpg和deformation.jpg的圖片，對應的語句為
/image,save,'E:\GUIRStest\residualstress',jpg
設置當點擊“生成殘余應力云圖”和“生成角變形云圖”時，會讀取圖片的路徑并使用imshow生成圖片。
至此，一個簡易的MatlabGUI界面調用ANSYS計算并輸出圖片就完成了。
展開 Ansys Speos | 新型計算方法：使用 GPU 提升計算速率
前言
Speos 在2022R2版本中正式推出 GPU 計算功能，相比于 CPU 計算，相同HPC32配置，高性能顯卡在仿真計算中將會更顯計算優勢，在仿真數據量大、材料屬性復雜、光源種類多的條件下，Speos 視覺模擬會消耗更多仿真計算時間。當模擬參數設置偏差，或者視野選擇不準確，重新模擬耗費的時間會很長，GPU 同樣提供實時預覽 preview 功能，快速檢查視覺模擬對參數設置和視野選擇的準確性，通過 GPU 持續渲染，得到從低精度到高精度的實時模擬效果，一旦發現模擬出現問題可以隨時停止，修改參數后再重新模擬，提高了模擬效率，新版本發布中，GPU preview 同樣可以保存實時渲染結果為XMP。
GPU計算能力
1 - 打開任意仿真，建立視覺模擬模型，與常規的亮度模擬相同，在 speos 中建立光源（包括環境光），探測器，零件材料，逆向模擬。
2 - 在file-speos option中，勾選顯卡選項，會顯示32HPC運算。顯卡性能越高在計算中越能體現計算速度。
3 - 點擊inverse/direct simulation，在tools中選擇GPU計算。
4 - GPU計算性能說明，同樣對于108光線數，相同光線數GPU A6000的計算速度相當于CPU 600核左右，而仿真結果相同。
5 - GPU計算同樣支持Speos core的計算。
展開 Ansys Zemax | 公差的標準怎么計算的，如何確認計算細節?
這篇文章將整理幾個常用的確認細節的方法，不同的情境有不同的方法，共有以下主題：
當我們說 “計算標準標準” 時，Zemax OpticStudio做了什么
簡介標準標準種類
說明衍射MTF平均/子午/弧矢.的計算方式
使用 “SAVE” 公差操作數紀錄靈敏度靈敏度計算過程
利用蒙特卡羅蒙特卡羅存檔了解公差擾動如何被執行
如何列出所有蒙特卡羅蒙特卡羅檔案的隨機數參數
當我們說 “計算標準” 時，OpticStudio做了什么
以下的敘述主要關乎標準的計算，不管我們是做靈敏度分析或是蒙特卡羅分析，都適用。
標準
首先我們要花一點時間說明標準本身，才說明優化等其他動作。在公差分析時，我們所做的事情，就是重復擾動指定參數 (例如組件偏心、傾斜)，并計算在該條件下的 “標準” 是多少，并與原始設計或規格相比分析。
這個標準可以是易懂的物理參數，例如某個視場 (Field)、某個波長下的光斑半徑或子午 MTF。也可以是多個相似的參數用某種方式平均，例如子午 MTF與弧矢 MTF的平均，或是多個視場下的MTF平均 (通常是RMS)。甚至標準可以是經由復雜計算而來，不具實際物理意義。OpticStudio中有許多內建的標準，也提供完整的自定義功能讓用戶設計自定義標準。 (請參考本文章下面的 “簡介標準種類” )
視場
另一個公差分析中常被混淆的觀念是視場 (Field)。當計算標準時，如果視場字段選用Y-對稱或XY-對稱，事實上OpticStudio并非讀取使用者的Field設定。而是先找出最大視場，然后乘以-1.0、-0.7、0.0、+0.7以及+1.0。若是Y-對稱，則共有Y方向的5個視場，若是XY-對稱，則包含XY方向共有9個視場。
展開 
ANSYS AQWA計算案例 | 海洋平臺波浪載荷的計算和傳遞
ANSYS系列產品主要專注于工程結構的CAE仿真分析，通過仿真模擬來掌握海洋平臺等工程結構的安全性、可靠性。采用ANSYS仿真，可以在設計階段就把設計風險降低，并充分掌握海洋平臺在各種惡劣載荷條件下的響應和工作狀態。
2
分析方法
波浪運動是一個隨機過程，而通常結構物強度計算校核需要得到確定的結果，所以需要采取一定的分析方法對波浪載荷進行處理。目前規范中的使用方法主要是設計波方法。設計波通常是簡化的規則波，可以采用水動力軟件直接計算波浪對平臺的載荷。
波浪載荷的傳遞，并不僅僅是載荷的施加，還需要考慮水動力結構的網格模型和強度校核模塊的網格模型的差異，包括單元類型的差異、單元位置和形狀的差異。在載荷傳遞的過程中，需要考慮網格的匹配。
3
波浪載荷計算與傳遞
一般來說，海洋平臺在海面上受到的與波浪相關的載荷包括靜水壓力、動水壓力和運動產生的慣性載荷。其中，靜水壓力可以在ANSYS Mechanical中直接施加，但是動水壓力和運動的慣性載荷需要采用水動力軟件計算。采用ANSYS AQWQ可以方便的計算出波浪的動水壓力以及海洋平臺運動產生的慣性載荷。
在ANSYS系列軟件中，要將AQWA計算的波浪載荷傳遞給Mechanical進行進一步的強度校核，可以采用兩種方法：
（1） 通過ANSYS AQWA-WAVE計算加載的APDL命令傳遞；
（2）通過中間格式文件采用OC系列命令傳遞。
文章來源：安世亞太
展開 Ansys Workbench應譜計算-小白案例 ￥10
Ansys Workbench應譜計算-小白案例
假設分析一個簡單的鋼結構框架在地震作用下的響應。案例參數如下：
結構類型：鋼結構框架
材料屬性：
彈性模量 E=2.1×1011?PaE=2.1×1011Pa
泊松比 ν=0.3ν=0.3
密度 ρ=7850?kg/m3ρ=7850kg/m3
幾何尺寸：
框架高度：3 m
框架寬度：4 m
梁和柱的截面：矩形截面，寬度 0.1 m，高度 0.2 m
反應譜數據：
反應譜為地震加速度反應譜，單位為 gg（重力加速度）。
反應譜數據如下：
周期 (秒) 加速度 (g)
0.1 0.5
0.5 1.0
1.0 0.8
2.0 0.4
步驟如下：
1. 創建項目
打開ANSYS Workbench。新建一個項目，拖入一個 Modal 分析系統和一個 Response Spectrum 分析系統。將 Response Spectrum 系統的“Setup”單元格拖放到 Modal 系統的“Solution”單元格上，建立連接。
2. 幾何模型
右擊 Modal 系統中的“Geometry”單元格，選擇“New DesignModeler Geometry”創建幾何模型。進入 DesignModeler 后，首先檢查單位：Units（單位）：在界面頂部選擇合適的單位（如 mm、m、inch）。如果單位不對，可在 Tools → Options → Units 里更改。
1）選擇繪圖平面：
在 Tree Outline 里展開 XYPlane / YZPlane / XZPlane。
展開 ANSYS Mechanical多工況計算結果組合 附Ansys多工況組合的方法下載
ANSYS Mechanical可以非常方便的對不同工況計算結果進行組合（如比例放縮、加減等），用到的工具為Solution Combination，具體方法如下。
若同一個分析模塊中，將不同工況設置為不同載荷步進行計算，則可通過以下完成：
1，在分析設置analysis setting中設置載荷步；
2，選擇model，菜單欄會出現solution combination選項，點擊該選項；
3，選中樹形欄中的solution combination，在右側表中選擇相應載荷步進行組合，即可完成結果疊加。
若分析的模型在不同的分析模塊中，如下所示，方法與在一個模塊中類似；
選擇solution combination后，在右側表分析模塊選擇相應的模塊以及該模塊對應的載荷步，完成不同模塊計算結果的疊加。
下載地址：Ansys多工況組合的方法
展開 ansys之——計算結果重新導入ansys進行后處理
號)，僅施加初應力計算，則結果是應力基本為零(這是必然的)，位移是向上的。顯然是觀察不到應力的，則要想將計算后的應力用ansys處理是達不到目的的。
3. 如果將xbl2.txt中問題A處的!號去掉，即修改了邊界條件，這時計算能夠得到相同的應力(與xbl1.txt比較)，也可以觀察結果了，但位移又與xbl1.txt計算的不符合，這個問題怎樣處理呢？
