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[其他相关] 静力学分析与动力学分析的区别

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发表于 2021-5-13 15:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

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载荷的例子,带大家领悟其中奥妙。

首先来了解一下二者的物理方程:
静力学所解决的问题:Kx=F
动力学所解决的问题:Ma+Cv+Kx=F

接下来看一下今天的案例模型,以下图梁模型为例,左侧固定约束,右侧承受一个时变载荷,对其进行分析求解。
1.png
图1 模型了解

回顾一下ABAQUS的有限元分析流程:
2.png
图2 ABAQUS有限元分析流程

▶首先进行动力学分析:
一、前处理
1.1 几何模型的构建
1)在Part模块中,通过Create Part创建3D、Deformable、wire,创建尺寸为70m的线条并完成草图绘制,得到图1所示模型。
1.2 材料参数的定义
1.2.1 材料本构
在property模块中,创建材料,定义elastic参数,杨氏模量为2.1e11Pa,泊松比为0.3;再定义Density参数,密度为7850kg/m3。
1.2.2 截面定义
通过Create Section创建Beam,Beam截面,剖面为圆形,半径为1m。
1.2.3 截面指派
通过Assign Section将创建好的截面指派给相应模型。
1.3 网格系统构建
1.3.1 网格划分
在Mesh模块中,划分网格。
1.3.2 单元类型
单元类型保持默认。
1.3.3 装配
在Assembly模块中,通过Create Instance进行装配,如下图(已显示剖面):
3.png
图3 装配模型

二、求解
2.1 求解器的设定
在Step模块中通过Create Step创建动力隐式分析步;步长使用固定步长,最大增量步数为10000,步长为0.0001。
2.2 连接关系的构建
无需连接关系。
2.3 边界条件的设定
2.3.1 位移边界条件
在Load模块中,通过Create Boundary Condition对左侧进行固定。
2.3.2 载荷边界条件
在Load模块中,通过Create Load创建Concentrate Force,选取右侧端点加载,载荷数值为1,添加载荷曲线如图4,载荷设置如图5所示。
4.png
图4 边界条件

5.png
图5 载荷设置
在Job模块中,创建相应作业并提交求解分析。

三、后处理
3.1 位移云图
6.gif
图6 位移云图

▶接下来再进行静力学分析进行对比:
流程与上述流程相同,仅需将分析步类型改为静力通用分析步。
得到的位移结果如图7所示:
7.gif
图7 位移云图-静力学结果

通过对比上述两者结果,可知静力学分析是针对各个时刻进行静力学分析,最后的整体结果为各时刻的叠加,而动力学分析则会在前一时刻计算结果的基础上进行计算,计算结果更符合实际。

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