仿真应用 | Workbench大变形开关对有限元求解的影响
南京安世亚太公司
在基于ANSYS Workbench平台进行电梯轿厢的刚度分析时,需要明确是否开启大变形开关。那么大变形选项对结构(尤其是钣金结构)的影响到底是怎么样的?什么时候需要考虑几何非线性?什么时候又可以不考虑?这是刚度校核过程中值得思考的问题。
什么是大变形
实例说明
加载100N,查看线性分析和大变形分析的应力和位移
加载200N,查看线性分析和大变形分析的应力和位移
加载500N,查看线性分析和大变形分析的应力和位移
结论
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当变形为壁厚的20%,线性分析和大变形分析的位移结果是近似的。 -
当变形为壁厚的50%,线性分析和大变形分析的位移结果相差10%。 -
当变形为壁厚的100%,线性分析和大变形分析的位移结果相差30%。 -
大变形分析的位移结果总是小于线性分析。
建议
大变形分析需要迭代,所以计算量大。对于较大的模型,可能会影响求解效率。对于小模型,计算量小,线性分析和非线性分析的求解时间相差不大。
当结构承受的载荷较大,结构变形较大时,是否考虑大变形效应(几何非线性分析),求解结果是不一样的。如果很明确所分析问题是线性问题,可以不打开大变形选项。
如果对分析问题的几何非线性属性不确定,建议打开几何非线性设置。
实际工作中,可以对比同一问题的线性分析结果和几何非线性分析结果,这样不仅可以得出正确的分析结果,也可以从对比中鉴别出该问题的几何非线性程度。
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