时间:2022/7/19来源:本站原创 作者:佚名 点击: 61 次
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积雪压在马路边的公交车站棚顶,重物悬吊在绷紧的钢丝绳下,我们坐在椅子上......这些情况下,棚子、钢丝绳等结构由于外部载荷作用,会有变形,并在内部产生应力来平衡外部载荷。这种载荷,是静载荷,我们可以忽略其加载过程,直接考察加载后的状态,这一类的分析就是静力学分析,在结构设计时,通常情况下,只进行静力分析就足够了。

而对于另外一些情况,比如结构在发动机高速旋转下的持续振动,建筑物在地震时的晃动,汽车的碰撞过程等,载荷的大小、方向、作用位置是时刻变化的,因此结构变形、应力和应变等响应也是随时间变化的,而且这时应力除了平衡外部载荷,还要平衡因加速度引起的惯性力。这种变化的载荷,称为动载荷,分析结构在动载荷下的响应,就是动力学分析(狭义说法,实际只是结构动力学三大类问题之一),较之静力学分析它比较复杂一点,需要考虑结构的刚度、质量、阻尼特性的分布等因素。

简而言之就是说在瞬态动力学分析条件下需要考虑惯性力的作用,而在静力学分析中没有这项。所以我们在相同的约束和载荷情况下对相同的物体分析结果会大大不同。下面我分别通过一个简单的桁架受力让大家直观感受一下:

静力学分析

建立模型

设置并赋予材料参数

装配之后,建立静态通用分析步,同时在历史输出里输出位移(注意要通过图示步骤将位移输出点设置为set)

施加载荷和边界条件

划分网格后变颜色

提交job运算,结果如下:下两图分别为动画和载荷施加点位移

动力学分析

其他步骤和静力学分析一致,只需要设置step步骤如下,同样输出载荷施加点的位移

提交分析得到结果如下:下两图分别为动画和载荷施加点位移输出

通过比较静力学分析和动力学分析结果可以知道,两种分析在相同的使用情况下是有区别的。

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