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2013-08-14 by:Ansys培訓中心 來源:仿真在線
ANSYS瞬態分析
瞬態分析不用考慮各種參數隨時間的變化,仿佛時間定格在那里 你能得到這時的各種物理參數(這一瞬時的),是物理研究中經常用到的一種方法。把隨時間變化是非復雜的事物 在時間上定格 然后對其分析 總結規律 最后再應用到隨時間的變化上 得到總體的變化規律。
三種求解方法
瞬態動力學分析可采用三種方法:完全(Full)法、縮減(Reduced)法及模態疊加法。ANSYS/Professional產品中只允許用模態疊加法。在研究如何實現這些方法之前,讓我們先探討一下各種方法的優點和缺點。
完全法
完全法采用完整的系統矩陣計算瞬態響應(沒有矩陣縮減)。它是三種方法中功能最強的,允許包括各類非線性特性(塑性、大變形、大應變等)。
注─如果并不想包括任何非線性,應當考慮使用另外兩種方法中的一種。這是因為完全法是三種方法中開銷最大的一種。
完全法的 優點 是:
·容易使用,不必關心選擇主自由度或振型。
·允許各種類型的非線性特性。
·采用完整矩陣,不涉及質量矩陣近似。
·在一次分析就能得到所有的位移和應力。
·允許施加所有類型的載荷:節點力、外加的(非零)位移(不建議采用)和單元載荷(壓力和溫度),還允許通過TABLE數組參數指定表邊界條件。
·允許在實體模型上施加的載荷。
完全法的 主要缺點 是它比其它方法開銷大。
模態疊加法
模態疊加法通過對模態分析得到的振型(特征值)乘上因子并求和來計算結構的響應。此法是ANSYS/Professional程序中唯一可用的瞬態動力學分析法。
模態疊加法的 優點 是:
·對于許多問題,它比縮減法或完全法更快開銷更小;
·只要模態分析不采用PowerDynamics方法,通過 LVSCALE 命令將模態分析中施加的單元載荷引入到瞬態分析中;
·允許考慮模態阻尼(阻尼比作為振型號的函數)。
模態疊加法的 缺點 是:
·整個瞬態分析過程中時間步長必須保持恒定,不允許采用自動時間步長;
·唯一允許的非線性是簡單的點點接觸(間隙條件);
·不能施加強制位移(非零)位移。
縮減法
縮減法通過采用主自由度及縮減矩陣壓縮問題規模。在主自由度處的位移被計算出來后,ANSYS可將解擴展到原有的完整自由度集上。(參見“模態分析”中的“矩陣縮減”部分對縮減過程的詳細討論。)
縮減法的 優點 是:
·比完全法快且開銷小。
縮減法的 缺點 是:
·初始解只計算主自由度的位移,第二步進行擴展計算,得到完整空間上的位移、應力和力;
·不能施加單元載荷(壓力,溫度等),但允許施加加速度。
·所有載荷必須加在用戶定義的主自由度上(限制在實體模型上施加載荷)。
·整個瞬態分析過程中時間步長必須保持恒定,不允許用自動時間步長。
·唯一允許的非線性是簡單的點—點接觸(間隙條件)。
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