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2024-01-05

基本

基础选项卡管理过程和时间步骤的默认设置。

时间历程分析方法类型

RFEM程序中,列表中有两种线性和一种非线性分析方法可供选择(参见图设定验证方法和时间步骤):

  • 线性模态
  • 线性隐式Newmark分析
  • 非线性隐式Newmark分析

RSTAB中,列表中包括两种线性和两种非线性分析方法:

  • 线性模态
  • 线性隐式Newmark分析
  • 非线性显式 | 一阶
  • 非线性显式 | 三阶

前两种分析方法是几何线性的,所以它们仅适用于小变形。此外,模型的所有非线性特性要么被忽略(例如,支座失效未被考虑),要么被替换(拉杆被作为桁架杆建模)。

线性模态分析方法使用一个基于模型特征值和特征模态的解耦系统,并在指定的 模态分析工况 中确定。多自由度系统("MDOF")被分解为多个单自由度系统("SDOF")(对角化的质量和刚度矩阵)。需要一定数量的特征值以确保精确性。解耦系统的解随后通过隐式Newmark方程解算器确定。质量矩阵的设置和刚度变化由指定的模态分析工况继承。若特征值已经确定,此分析方法比线性隐式Newmark分析稍快。

重要

定义了阻尼系数的阻尼器类型杆不会在线性模态分析中被捕捉。请使用其他方法。

线性隐式Newmark分析是一种直接时间积分方法。需要足够小的时间步长才能获得精确结果。在这种分析方法中,不需要进行特征振型分析。理论背景如[1]所述。使用隐式求解器,通过已知的时间i值和i+1值来求解未知的时间i+1的值。这需要求解非线性方程;然而,不需要迭代收敛控制。

非线性隐式Newmark分析考虑模型的几何和结构非线性。该方法绝对稳定:在时间步Δt中没有上限。然而,为了精确结果,仍然需要足够小的时间步长。时间增量依赖于激励、模型的频率以及非线性的复杂性。没有关于质量矩阵和Rayleigh阻尼的限制。

非线性显式方法由RSTAB利用中心差分法。适用于短时间激励和模型中快速变化的非线性。由于未知值仅基于时间i而不基于未知的时间i+1的响应,故方法是明确的。显式积分规则与对角化的质量矩阵和限制的阻尼矩阵 C = αM 相结合效果良好。该方法条件稳定:仅当时间增量Δt小于稳定时间增量Δtstabil时,才会得到有限的解。稳定限额可以基于模型中的最大特征值ωmax及最大特征模态中的临界阻尼系数D来定义。

信息

使用了我们自动基础测试中尚未涵盖的模型非线性时,程序在非线性时间历程分析后会发出警告。这并不一定意味着结果是错误的。但是,您应核实结果的准确性。

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时间步骤

请输入要在计算中检查的“最大时间”tmax。然后在“存储的时间步骤”字段中设置结果每次保存的间隔Δt。结果仅在这些时间步骤中可用。动态覆盖范围也是从存储的时间步骤生成的。

信息

减少存储的时间步骤可以减小文件大小和计算时间。在结果评估时也会有积极影响。不过,仍需一定量的结果值,以免错过极值,并生成计算图表的平滑曲线。

除了存储的时间步骤外,还需为实际计算指定时间步骤。在“存储的时间步骤除以”字段中输入一个值,用于划分存储的时间步骤Δt

为了成功的时间历程方法,应该“适当地”选择时间步长。最终选择是计算时间与精度之间的折衷。对于线性时间历程方法,可以提出以下建议(见[2]):

  • 考虑到加速图和瞬态时间图,离散激励的最短长度应至少分为七个时间步骤。
  • 计算时间步长时,应使用模型中对系统响应相关的最高频率f:Δt ≤ 1 / (20f)。类似地,应检查激励的最大频率在条件Δt ≤ 𝜋 / (10ω)中是否捕获到。如果没有,则应调整时间步长。

参考
上级章节

网络研讨会