ANSYS瞬态分析

2013-08-14 by:Ansys培训中心来源:仿真在线

ANSYS瞬态分析

瞬态分析不用考虑各种参数随时间的变化,仿佛时间定格在那里你能得到这时的各种物理参数(这一瞬时的),是物理研究中经常用到的一种方法。把随时间变化是非复杂的事物在时间上定格然后对其分析总结规律最后再应用到随时间的变化上得到总体的变化规律。

三种求解方法

瞬态动力学分析可采用三种方法:完全(Full)法、缩减(Reduced)法及模态叠加法。ANSYS/Professional产品中只允许用模态叠加法。在研究如何实现这些方法之前,让我们先探讨一下各种方法的优点和缺点。

完全法

完全法采用完整的系统矩阵计算瞬态响应(没有矩阵缩减)。它是三种方法中功能最强的,允许包括各类非线性特性(塑性、大变形、大应变等)。

注─如果并不想包括任何非线性,应当考虑使用另外两种方法中的一种。这是因为完全法是三种方法中开销最大的一种。

完全法的优点是:

·容易使用,不必关心选择主自由度或振型。

·允许各种类型的非线性特性。

·采用完整矩阵,不涉及质量矩阵近似。

·在一次分析就能得到所有的位移和应力。

·允许施加所有类型的载荷:节点力、外加的(非零)位移(不建议采用)和单元载荷(压力和温度),还允许通过TABLE数组参数指定表边界条件。

·允许在实体模型上施加的载荷。

完全法的 主要缺点 是它比其它方法开销大。

模态叠加法

模态叠加法通过对模态分析得到的振型(特征值)乘上因子并求和来计算结构的响应。此法是ANSYS/Professional程序中唯一可用的瞬态动力学分析法。

模态叠加法的优点是:

·对于许多问题,它比缩减法或完全法更快开销更小;

·只要模态分析不采用PowerDynamics方法,通过 LVSCALE 命令将模态分析中施加的单元载荷引入到瞬态分析中;

·允许考虑模态阻尼(阻尼比作为振型号的函数)。

模态叠加法的缺点是:

·整个瞬态分析过程中时间步长必须保持恒定,不允许采用自动时间步长;

·唯一允许的非线性是简单的点点接触(间隙条件);

·不能施加强制位移(非零)位移。

缩减法

缩减法通过采用主自由度及缩减矩阵压缩问题规模。在主自由度处的位移被计算出来后,ANSYS可将解扩展到原有的完整自由度集上。(参见“模态分析”中的“矩阵缩减”部分对缩减过程的详细讨论。)

缩减法的优点是:

·比完全法快且开销小。

缩减法的缺点是:

·初始解只计算主自由度的位移,第二步进行扩展计算,得到完整空间上的位移、应力和力;

·不能施加单元载荷(压力,温度等),但允许施加加速度。

·所有载荷必须加在用户定义的主自由度上(限制在实体模型上施加载荷)。

·整个瞬态分析过程中时间步长必须保持恒定,不允许用自动时间步长。

·唯一允许的非线性是简单的点—点接触(间隙条件)。

开放分享：优质有限元技术文章,助你自学成才

编辑