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2016-11-24 by:CAE仿真在线 来源:互联网
子结构分析是一种用于简化计算时间的方法。当结构中某些部分为重复结构时,可将其最小单元做成一个子结构单元,在实际分析时重复利用该单元。其另一种应用方法为,当对整体结构中的某微小部分进行局部设计时,可将结构不变的部分做成一个子结构单元,在进行局部设计分析时也可重复利用该单元。
子结构的实现原理是将一组单元通过分块求解的方法把内部自由度消除,有时也称自由度凝聚。这样仅需对子结构进行一次刚度矩阵求解,对于重复次数较多的模型可节约大量计算时间。
子结构也有时也称作超单元,在Abaqus早期发行版本中,当需要获取子结构内部结果时,称作子结构,现已不做区分,统称为子结构。
下面通过一个实例讲解上述提到的第二种应用,即当对部分结构进行修改时,如何通过子结构方法来分析。
图1中为一根受弯曲载荷的悬臂梁,梁的下半段结构尺寸已固定,上段为需要进行尺寸优化的部分。因此可将梁的下半部分做成子结构单元,然后将其与不同结构尺寸的上半部分进行连接来分析。
在ANSA中进行子结构设置后,输出时会自动生成2个inp文件,其中带有“_substructure”后缀的为子结构部分,另外一个为主结构部分。图2为带有子结构单元的模型。
求解时,需先求解子结构部分,Abaqus会生成关于子结构部分的刚度信息,用于后续的主结构求解以及结果获取。然后求解主结构,主结构求解后的结果如图3所示。
现在考虑将主结构沿厚度方向尺寸增加一倍时结构的响应,将变化后的结构部分与先前的子结构连接后求解的结果如图4所示。
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