Strand7: 详细内容: 求解器: 线性静力

Strand7 线性静力求解器

在所有求解器中,线性静力求解器的应用最为广泛。使用线性静力求解器时,假定所分析结构性质是线性的并承受静力荷载。
如果认为一个受载结构的反应是线性的,则结构的所有材料的力学性质都必须满足虎克定律。也就是说模型中材料的变形与其承受的力成线性比例,并且当荷载消失时,材料恢复其原有的状态。另外,变形是小变形结构变形后的几何尺寸与变形前的几何尺寸没有什么明显的不同。基于这两个基本的假定条件,求解器能任意地进行荷载组合,以考虑更复杂的荷载条件。荷载被视为是静态的,它的大小和方向不随时间的变化而变化。当分析处于静力荷载条件下的结构时不考虑惯性和阻尼的影响。
线性静力求解器按下列步骤运行:
  • 计算并组装单元刚度矩阵、单元等效节点力向量和总体节点力向量。在刚度计算中, 根据用户指定的温度工况来考虑温度的影响。根据设定的选项来决定以一致方式还是集中方式形成单元等效荷载向量。

    在单元组装后可得到以下线性平衡关系:

    式中:

    整体刚度矩阵

    待定节点位移向量

    整体节点荷载向量

  • 求解平衡方程式得到未知节点位移值。

  • 根据要求计算单元应变、单元应力、应力合力和应变能量密度。

注释

  1. 由于结构刚度矩阵与外加荷载无关,在同一求解过程中可以考虑多种荷载工况。一次运行求解器可得到所有荷载工况下的位移值和其它结果。

  2. 如果需要求解不同荷载工况任意组合下的结构反应,后处理器能够根据荷载的组合对已解的相应结果进行组合而无需重新运行求解器。
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