線性靜態(tài)分析 (Linear Static Analysis)

2013-06-14 by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM 來(lái)源:仿真在線

當(dāng)載荷應(yīng)用于物體上時(shí),物體發(fā)生變形,載荷的作用將傳到整個(gè)物體上。外部載荷會(huì)引起內(nèi)力和反作用力,使物體進(jìn)入平衡狀態(tài)。

線性靜態(tài)分析計(jì)算在應(yīng)用載荷作用下的位移、應(yīng)變、應(yīng)力和反作用力。

線形靜態(tài)分析作以下假設(shè):

靜態(tài)假設(shè)。所有載荷被緩慢且逐漸應(yīng)用,直到它們達(dá)到其完全量值。在達(dá)到完全量值后,載荷保持不變(不隨時(shí)間變化)。由于加速度和速度很小,可忽略不計(jì),因此這種假設(shè)允許忽略慣性和阻尼力。引起相當(dāng)大的慣性和(或)阻尼力的隨時(shí)間變化的載荷可以使用動(dòng)態(tài)分析。動(dòng)態(tài)載荷隨時(shí)間而變,在許多情況會(huì)引起相當(dāng)大的不能忽略的慣性和阻尼力。

注意:

驗(yàn)證靜態(tài)假設(shè)很重要,因?yàn)閯?dòng)態(tài)載荷產(chǎn)生的應(yīng)力可以高達(dá)相同量值的靜態(tài)載荷所產(chǎn)生的應(yīng)力的 1/(2x) 倍,其中 x 是臨界阻尼比。對(duì)于具有 5% 阻尼的輕阻尼結(jié)構(gòu),動(dòng)態(tài)應(yīng)力將比靜態(tài)應(yīng)力大 10 倍。共振時(shí)情況最壞。請(qǐng)參閱章節(jié)頻率分析。
您可以使用靜態(tài)分析計(jì)算以恒定速度旋轉(zhuǎn)或以恒定加速度移動(dòng)的物體的結(jié)構(gòu)反應(yīng),因?yàn)樗a(chǎn)生的載荷不隨時(shí)間而變化。
您可以使用在其他 COSMOS 產(chǎn)品中提供的動(dòng)態(tài)反應(yīng)或非線性動(dòng)態(tài)分析模塊來(lái)計(jì)算動(dòng)態(tài)載荷所引起的結(jié)構(gòu)反應(yīng)。動(dòng)態(tài)載荷包括振動(dòng)載荷、沖擊、碰撞和隨機(jī)載荷。

線性假設(shè)。載荷和所引起的反應(yīng)之間的關(guān)系是線性的。例如,如果將載荷加倍,模型的反應(yīng)(位移、應(yīng)變及應(yīng)力)也將加倍。如果以下條件成立,您可以作線性假設(shè):
- 模型中的所有材料均符合虎克定律,即應(yīng)力與應(yīng)變成正比。
- 所引起的位移足夠小,以致可以忽略由加載所造成的剛度變化。
- 在應(yīng)用載荷的過(guò)程中,邊界條件不會(huì)改變。載荷的大小、方向和分布必須固定不變。當(dāng)模型發(fā)生變形時(shí),它們不應(yīng)該改變。

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