線性靜力分析

線性靜力分析

線性靜力分析是力學分析方法的一種,一般結合有限元方法一起投入實際使用。多用於工程套用,建築,流體分析等方面。

線性靜力學分析的假設條件

材料為線性材料

線上性靜力學分析中,所使用的材料必須為線性材料,即材料的應力與應變成正比。

小變形理論(結構回響)

任何結構在載入條件下均會發生變形。線上性靜力學分析中,假設變形很小,即變形量相對結構的整體尺寸很小。

注意變形大小並不是判斷“大變形”或“小變形”的因素,真正決定因素為變形能否顯著改變結構的剛度(抵抗變形的能力)。

載荷為靜態載荷

假設所有載荷與約束均不隨時間變化,這就意味著載入過程必須十分緩慢,以致可以忽略慣性效應,因為快速載入將會引發附加的位移、應力與應變。

線性靜力學分析流程

1、確定結構的分析方案(線結構、面結構、實體),如桁架、殼、實體等;注意線性單元和高檔單元的使用;對稱性等簡化方法的運用。

2、根據分析類型確定單元類型、實常量等,尤其注意單元類型的某些選項,這些對於某些分析十分重要。

3、設定材料模型。

4、採用各種方法建模。

5、在進行布爾運算時特別注意對以後分析的影響,尤其在某些情況下有些格線較難生成,故對於布爾運算,需慎重考慮。為解決該問題應儘量採用幾何體素直接建模。

6、將材料、實常量等參數賦予模型,在某些情況下可同時指定方向點。

7、按情況劃分格線,尤其注意格線設定,如設定適當的格線密度等。

8、在生成節點和單元後,根據實際情況定義接觸單元、自由度的耦合以及約束方程等。

9、施載入荷與約束。

10、求解,注意設定適當的求解選項。

11、進入後處理選單,獲取計算結果等。

12、評價分析結果。

誤差分析

1、有限元精度同試驗結果相比較,由於邊界條件和材料的特性與實際情況有差別,計算值與測試值會有偏差,但計算基本能反映結果的受力狀態,就是混凝土結構,多數結果一般在20%-30%以內,如果是鋼結構吻合程度還好些,當然有些特殊的區域(應力集中的位置)可能吻合不太好。
2、如果在室外的實際工程中,測試的結果偏差會大些。

結構線性靜力分析的重要性

1、結構線性靜力分析最為常用。

2、設計規範基本上採用線彈性分析結構的內力。

3、是各種分析的基礎。

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