加载速率的明显影响。应用质量放大因子为10的情况显示了一个较高的动能与内能比,当与采用低加载速率获得的结果比较时,该结果似乎还是合理的。因此,这表明已经接近了关于这个分析可以加速多少的极限。最后一种情况,采用质量放大因子为25,显示了强烈的动态影响的证据:动能与内能比是相当的高,而且比较三种情况下的最终变形也表明最后一种情况下的变形形状是受到了明显的影响。
图13-18 加速因子为5的等效塑性应变PEEQ(质量放大因子为5)
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图13-19 加速因子为10的等效塑性应变PEEQ(质量放大因子为10)
图13-20 加速因子为5的等效塑性应变PEEQ(质量放大因子为25)
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图13-21 对于质量放大因子为5、10和25,对应的加速因子为5、10和5
的动能和内能的历史
加速方法的讨论
随着质量放大的增加,求解的时间减少。由于动态效果成为越来越显著,结果的质量也在随之下降,但是通常存在着某一放大因子的水平,它改进了求解的时间,并不牺牲结果的质量。很明显,一个加速因子为5是过大了以至于无法产生关于这个分析的准静态结果。
一个更小的加速因子不会明显地影响结果,比如5。对于大多数应用,这些结果是合适的,包括回弹分析。当应用放大因子为10时,结果的质量开始退化,而一般的量和结果的趋势仍然保持未受到影响。相应的,动能与内能的比明显地增加了。关于本例的结果将适用于大部分的情况,但是不适用于精确的回弹分析。
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13.6 小结
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如果一个准静态分析以它的固有时间尺度进行,其解答将几乎是与一个真正的静态解答相同。
采用加载速率放大或质量放大的方法来获得准静态的解答,应用较少的CPU时间常常是必要的。
只要解答不发生局部化,加载速率常常可以增加一些。如果加载速率提高过大,惯性力则会给解答带来不利的影响。
质量放大是提高加载速率的另一种方法。当使用率相关材料时,最好采用质量放大的方法,因为提高加载速率将人为地改变材料的参数。
在静态分析中,结构的最低阶模态控制着响应。如果知道了最低阶的自然频率,以及对应的最低阶模态的周期,你可以估计获得正确的静态响应所需要的时间。 以各种加载速率运行一系列的分析以确定一个可接受的加载速率可能是必要的。 在大部分的模拟过程中,变形材料的动能决不能超过其内能的一个很小的百分比(典型地为5%到10%)。
在准静态分析中,为了描述位移,使用一条光滑步骤幅值曲线是最有效的方式。
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