ANSYS在波浪谱下的谱分析

落雪飞花

大家好，现在在做一个用pipe59单元建立的海洋结构的疲劳分析问题：该结构所受荷载为波浪荷载，为进行该结构的疲劳寿命分析，现打算使用ANSYS的谱分析模块，遇到以下问题，请做过相关分析以及正在做类似研究的大神指点，谢谢~1. 假设模型中的危险点是多个pipe59单元相交的公共节点，我现在只知道能够得到每个单元上的各节点的应力，那么如何进一步确定公共节点的应力呢？
2. 因为模型使用的是pipe59单元，该单元既然能够模拟海洋波浪和海流，在定义了该单元的Water motion table之后，那么在谱分析模块里，是否还需要通过psdfrq和psdval来定义载荷谱？
3. 如果需要施加载荷谱，如何得到结构在选定波浪谱下的波浪力谱？

dujunmin

我没做过海浪谱分析。不过，觉得你做的研究很有意思。1、关于危险点的提取，这个应该没有问题吧，公共节点不论在哪个单元上，都能够按照节点被提取出来；2、ansys的谱分析包括三个模块，响应谱分析，DDAM分析、PSD分析（功率谱密度），其中前两个是针对确定性载荷，而PSD是针对随机性载荷。这需要对载荷研究后确定采用何种方法。比如：我们研究路谱是往往简化为PSD方法，而我们研究舰船冲击时采用响应谱和DDAM方法。但这两种方法肯定无法一起使用，对吧！多交流啊！

落雪飞花

dujunmin 发表于 2016-1-17 16:28
我没做过海浪谱分析。不过，觉得你做的研究很有意思。1、关于危险点的提取，这个应该没有问题吧，公共节点 ...

你好，是这样的，公共节点的提取确实没什么问题，按照节点编号就可以。

落雪飞花

dujunmin 发表于 2016-1-17 16:28
我没做过海浪谱分析。不过，觉得你做的研究很有意思。1、关于危险点的提取，这个应该没有问题吧，公共节点 ...

你好，谢谢你的回复。是这样的，公共节点的提取确实没什么问题，按照节点编号就可以。
现在我遇到的问题是，如何获得公共节点的实际应力？虽然能够得到构成该公共节点的各个单元在此公共节点处的节点的应力，但是每个节点在此公共节点的应力都不一致，根据各个单元的几何形状、材料及构成角度等不同而不同（我的模型用的是pipe59）。
希望我把问题描述清楚了~

sakuramoon

你好，我最近也在用ansys做平台的疲劳谱分析。我用的是pipe289，59应该成为legacy了吧。我是提取pipe单元的弯矩 轴力然后用壳单元模拟节点，得到热点应力。
疲劳分析分为确定性分析和随机（谱）分析，如果谱分析的话需要PSD，需要输入的是波浪力谱求得应力传递函数，原则上需要在每个节点输入 因为波浪力是水深的函数，输入的力谱也需要线性化Morison方程得到。
wave table定义的波浪谱是时程分析用的 不能用作谱分析，不知道新版本的ANSYS17.0 在这方面是否有更方便的命令。

sakuramoon

另外ansys里有 fatjack，专门做疲劳分析的模块，对jacket比较适用，不过需要另外购买liscense，有用过的来说说经验么

落雪飞花

sakuramoon 发表于 2016-1-19 23:52
你好，我最近也在用ansys做平台的疲劳谱分析。我用的是pipe289，59应该成为legacy了吧。我是提取pipe单元的 ...

你好，你做的疲劳分析和我的十分接近，希望能够进一步交流...
我做的疲劳分析是谱分析，这样更具有代表意义。得到热点应力后的疲劳分析流程，现在我已经比较清晰，现在有以下几个问题悬而未决：
1.如何获得结构的波浪力谱？对于波浪荷载的疲劳分析问题，容易获知的是波浪谱，因为对于每一个不同的结构，其波浪力谱是不同的。
2.对结构的相应节点施加波浪力谱后，获得热点应力目前知道两种方法，一种就是你说的壳单元模拟局部模型法，这种方法应该比较准确；另一种就是SCF法，这种方法比较简捷，但准确度不能完全保证。

dujunmin

落雪飞花 发表于 2016-1-18 15:24
你好，谢谢你的回复。是这样的，公共节点的提取确实没什么问题，按照节点编号就可以。
现在我遇到的问题 ...

不同单元是共节点，还是耦合的？如果是共节点，怎么会应力不一样呢？共节点就是一个节点，不管在哪个单元中其应变是唯一的啊。

dujunmin

落雪飞花 发表于 2016-1-18 15:24
你好，谢谢你的回复。是这样的，公共节点的提取确实没什么问题，按照节点编号就可以。
现在我遇到的问题 ...

不同单元是共节点，还是耦合的？如果是共节点，怎么会应力不一样呢？共节点就是一个节点，不管在哪个单元中其应变是唯一的啊。

dujunmin

落雪飞花 发表于 2016-1-18 15:24
你好，谢谢你的回复。是这样的，公共节点的提取确实没什么问题，按照节点编号就可以。
现在我遇到的问题 ...

不同单元是共有节点，还是耦合的？如果是共有节点，怎么会应力不一样呢？共有节点就是一个节点，不管在哪个单元中其应变是唯一的啊。

落雪飞花

dujunmin 发表于 2016-1-20 19:10
不同单元是共有节点，还是耦合的？如果是共有节点，怎么会应力不一样呢？共有节点就是一个节点，不管在哪 ...

你好，我理解你表达的意思。
我的意思是不同的pipe单元的共有节点，pipe16/pipe59,或者16.0中的pipe289都可以。
假设多个pipe单元相交于同一点，其中每个pipe单元承受不同的轴力和弯矩，那么显然，针对每一个pipe单元，能够提取到其在该点的应力及张力等结果，而且各个单元在此节点的结果都是不一样的。另外，也不能提取直接提取到该公共节点的综合应力结果，所以有了上面的问题。

sakuramoon

落雪飞花 发表于 2016-1-20 09:52
你好，你做的疲劳分析和我的十分接近，希望能够进一步交流...
我做的疲劳分析是谱分析，这样更具有代表 ...

你好 希望能深入交流。
（1）波力谱定义如下：S_p(w)=TF_p(w)^2*S_(w)
S_(w)是波浪谱，TF_p(w)是波浪里的频率响应函数，或者传递函数。

（2）一般来说船级社都用SCF （Efthymiou）

sakuramoon

落雪飞花 发表于 2016-1-21 09:33
你好，我理解你表达的意思。
我的意思是不同的pipe单元的共有节点，pipe16/pipe59,或者16.0中的pipe289 ...

我觉得应该提取弯矩和轴力，ansys应该是简单的把弯曲应力和轴向应力叠加计算应力分布的  

落雪飞花

sakuramoon 发表于 2016-1-21 19:06
你好 希望能深入交流。
（1）波力谱定义如下：S_p(w)=TF_p(w)^2*S_(w)
S_(w)是波浪谱，TF_p(w)是波浪里 ...

你好，关于波浪力谱的表达式，确实如你所述的表达式（1）。现在有两点不是很清楚，请教一下：
1.具体而言，频率响应函数TF_p(w)是不是需要通过谐响应分析来获得？（注：我已经对我的模型进行了谐响应分析，确实能够获得设定频率范围内的这个‘频率响应函数’，只是不能确定此频响函数是否就是你所述的(1)中的TF_p(w)）.
2.船级社的SCF方法-你是指公共节点处应用应力集中系数法计算最大应力？

zhaomu67

您好，朋友，我也在用管单元进行一些分析，但遇到了一些问题，可否跟您请教一下！Q532405717