首页 理论教育5种典型的分析类型:SAMCEF有限元分析应用实例

5种典型的分析类型:SAMCEF有限元分析应用实例

【摘要】:删去所有分析结果中线性静力分析不允许的分析数据。这样就将一个热分析计算结果转换成结构分析的温度载荷类型。选择临界转速分析类型的主要步骤如下。

1.线性静力分析

线性静力分析计算当弹性体受到施加载荷(外力或热胀产生的力)时的应力和应变。假设载荷和应力应变之间的关系是线性的,那么,荷载和应力、应变就是成比例的。

选择线性静力分析类型的主要步骤如下。

(1)单击窗口中的Edit Driver图标978-7-111-51157-1-Chapter05-3.jpg

(2)单击Structural Analysis项并选择它。

(3)单击Linear Static项并选择它。

(4)单击OK按钮使选择生效。

2.模态分析

模态分析计算一个弹性体的振动特征频率及相应的位移,最大的位移比例为1,在该分析中忽略载荷和载荷工况。

选择模态分析类型的主要步骤如下。

(1)单击窗口中的Edit Driver图标978-7-111-51157-1-Chapter05-4.jpg

(2)单击Structural Analysis项并选择它。

(3)单击Modal Analysis项并选择它。

(4)单击OK按钮使选择生效。

3.屈曲分析

屈曲分析计算一个线弹性结构在承受复合外载荷时的屈曲载荷和屈曲模态。屈曲载荷是导致外载荷成倍增加致使结构失稳的因素,屈曲模态是相关联的应力和应变的趋势。

选择屈曲分析类型的主要步骤如下。

(1)单击窗口中的Edit Driver图标978-7-111-51157-1-Chapter05-5.jpg

(2)单击Structural Analysis项并选择它。

(3)单击第3个下拉列表的箭头。

(4)单击Buckling项并选择它。

(5)单击OK按钮使选择生效。

4.稳态热分析

稳态热分析计算一个固体承受热源(对流、辐射等)或热损失影响时的温度和热流量。只有稳态求解可以计算,温度场结果不依赖时间。

选择稳态热分析类型的主要步骤如下。

(1)单击窗口中的Edit Driver图标978-7-111-51157-1-Chapter05-6.jpg

(2)单击第一个下拉列表的箭头。

(3)单击Thermal Analysis项并选择它。

(4)单击Steady State Thermal项并选择它。

(5)单击OK按钮使选择生效。

5.热-机耦合分析

热-机耦合分析就是稳态热分析伴随着线性静力分析。首先热分析计算一个温度场,然后把温度场作为热载荷转换给线性静力分析,最后计算物体由于热膨胀引起的应力。

注意:分析中使用的所有材料的热膨胀率都必须定义。

选择一个热-机耦合分析的主要步骤如下。

(1)完成一个稳态热分析(这里只输入与热分析相关的分析数据),直到结果模块数据树里的节点温度可用。

(2)单击Result模块图标。

(3)选择数据树的Results下的Temperature选项,如图5-2所示。

(4)单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单中选择Copy result as data命令,把温度场作为分析数据。

(5)删去所有分析结果中线性静力分析不允许的分析数据。

(6)将当前分析类型转换到线性静力分析(如果线性静力分析不允许的分析数据还保留,就会发出一些警告信息,但这没关系)。

978-7-111-51157-1-Chapter05-7.jpg

图5-2 选择Temperature

(7)单击Analysis Data模块图标。

(8)选择(鼠标左键单击)数据树里的Mesh。

(9)单击Load按钮978-7-111-51157-1-Chapter05-8.jpg,选择数据包里的Bound To表。

(10)单击Apply按钮。(www.chuimin.cn)

(11)定义线性分析所需要的其他分析数据并完成分析。

这样就将一个热分析计算结果转换成结构分析的温度载荷类型。

6.非线性分析

非线性分析计算一个固体承受载荷(外力或热膨胀引起的力)时的应力和应变。材料可以是非线性的,载荷和工作条件可以随时间变化。载荷和应力、应变之间的关系假定不是线性的。

选择非线性分析类型的主要步骤如下。

(1)单击窗口中的Edit Driver图标978-7-111-51157-1-Chapter05-9.jpg

(2)单击Structural Analysis项并选择它。

(3)单击(Implicit or Explicit)Non-Linear项并选择它。

(4)单击OK按钮使选择生效。

7.超单元创建

选择超单元创建的主要步骤如下。

(1)单击窗口中的Edit Driver图标978-7-111-51157-1-Chapter05-10.jpg

(2)单击Structural Analysis项并选择它。

(3)单击Super Element Creation项并选择它。

(4)单击OK按钮使选择生效。

8.超单元恢复

选择超单元恢复的主要步骤如下。

(1)单击窗口中的Edit Driver图标978-7-111-51157-1-Chapter05-11.jpg

(2)单击Structural Analysis项并选择它。

(3)单击Super Element Recovery项并选择它。

(4)单击OK按钮使选择生效。

9.临界转速分析

临界转速分析计算与转动速度相关的特征向量和特征值以及临界转速,它提供了两种特征值计算方法。

●扫频法:用于求解复杂问题并给出坎贝尔图。

●直接法:给出临界转速作为特征求解值。该方法只能用于无阻尼系统和常刚度,不给出坎贝尔图。

选择临界转速分析类型的主要步骤如下。

(1)单击窗口中的Edit Driver图标978-7-111-51157-1-Chapter05-12.jpg

(2)单击Rotor Analysis项并选择它。

(3)单击Critical Speed Analysis项并选择它。

(4)单击OK按钮使选择生效。

10.频率响应分析

频率响应分析计算结构在频域的响应,不平衡的同步载荷是可用的。

选择频率响应分析类型的主要步骤如下。

(1)单击窗口中的Edit Driver图标978-7-111-51157-1-Chapter05-13.jpg

(2)单击Rotor Analysis项并选择它。

(3)单击Harmonic Response项并选择它。

(4)单击OK按钮使选择生效。

11.瞬态响应分析

瞬态响应分析计算结构在时域的响应。不平衡的同步载荷和依赖于时间的不同步载荷都是可用的。

选择瞬态响应分析类型的主要步骤如下。

(1)单击窗口中的Edit Driver图标978-7-111-51157-1-Chapter05-14.jpg

(2)单击Rotor Analysis项并选择它。

(3)单击Transient Response项并选择它。

(4)单击OK按钮使选择生效。