林林89 发表于 2012-8-17 10:35

材料非线性 模态分析

如果材料特性是非线性的,那么在做模态分析的时候也要定义非线性的材料参数吗,就是说应力和应变的关系,还是只需要定义密度和杨氏模量?

林林89 发表于 2012-8-17 10:35

总是有新的问题出现,还希望大家多多指教{:{26}:}

检测中心 发表于 2012-10-23 20:12

1、ANSYS只能做线性结构的模态分析,即使定义了非线性,也会被忽略;
2、如果要做非线性的响应分析,可以考虑直接用瞬态动力学分析;


林林89 发表于 2012-10-30 20:19

谢谢高手,受益颇多

walst 发表于 2012-11-6 09:54

不能作!

vibvib 发表于 2012-12-6 09:17

为什么不能作呢?理论上讲只要能得到整体刚度矩阵和质量矩阵,就可以作矩阵的奇异值分解(singular value decomposition),就可以得到特征值。非线性材料一样也有切向刚度矩阵(tangential stiffness)啊。

Chelsea 发表于 2012-12-6 09:20

vibvib 发表于 2012-12-6 09:17 static/image/common/back.gif
为什么不能作呢?理论上讲只要能得到整体刚度矩阵和质量矩阵,就可以作矩阵的奇异值分解(singular value de ...

从理论上来讲,模态分析的基础是叠加原理
非线性问题是不满足叠加原理的,其前提基础都不成立,何来后续的模态分析

vibvib 发表于 2012-12-6 09:36

Chelsea 发表于 2012-12-6 09:20 static/image/common/back.gif
从理论上来讲,模态分析的基础是叠加原理
非线性问题是不满足叠加原理的,其前提基础都不成立,何来后续 ...

谢谢!
那请问如何考虑预应力下的模态分析呢?特别是有大变形的条件下。为计入大变形和初始应力的影响,有限元计算中应采用非线性单元和非线性计算。难道要在作模态分析的那一时刻强制把单元换成线性单元吗?或者有没有别的解决办法?

Chelsea 发表于 2012-12-6 10:31

vibvib 发表于 2012-12-6 09:36 static/image/common/back.gif
谢谢!
那请问如何考虑预应力下的模态分析呢?特别是有大变形的条件下。为计入大变形和初始应力的影响, ...

ansys模态分析中对于不同的非线性因素有不同的处理方法
对于材料非线性,一律按照弹性材料处理;
对于几何非线性,则全都是按照结构的初始状态进行模态分析
至于预应力问题,ansys这里引入了应力刚度的概念,将预应力转换为应力刚度来考虑其对模态的影响
对于结构非线性,ansys也是按照结构的初始状态进行分析

总而言之,ansys对含有非线性因素的模型进行模态分析时,都是现将其进行线性化,然后分析

vibvib 发表于 2012-12-6 13:56

Chelsea 发表于 2012-12-6 10:31 static/image/common/back.gif
ansys模态分析中对于不同的非线性因素有不同的处理方法
对于材料非线性,一律按照弹性材料处理;
对于几 ...

谢谢Chelsea的回复!
只是怀疑是不是所有的非线性材料都能找到相对应的弹性材料。。。

补充内容 (2012-12-11 14:53):
个人觉得对于大变形、预应力的结构,这样简单的一律线性化似乎不是很妥当。可否在受力变形时用非线性单元,非线弹性材料;到求模态应力时再临时改为线性单元,线弹性材料?很好奇ansys求解模态应力时是如何做的?

林林89 发表于 2012-12-19 20:05

追问:非线性材料想做模态分析,只能找相对应的弹性材料吗?
误差不会很大吗

vibvib 发表于 2012-12-21 02:38

林林89 发表于 2012-12-19 20:05 static/image/common/back.gif
追问:非线性材料想做模态分析,只能找相对应的弹性材料吗?
误差不会很大吗

以下是我个人的理解,不一定正确:
大变形时,对于elastoplastic材料,可能会进入塑性区。塑性区的加载使用Tangent E,卸载使用弹性区的E,这两个弹性模量是不同的。在模态分析时,是不知道真正的变形是拉伸还是压缩的,因此无法判断该用哪个弹性模量。因此最简单的办法就是使用原始的弹性区的弹性模量。这当然会引起误差,不过目前好像也没有更好的办法。

林林89 发表于 2013-4-22 16:12

vibvib 发表于 2012-12-21 02:38 static/image/common/back.gif
以下是我个人的理解,不一定正确:
大变形时,对于elastoplastic材料,可能会进入塑性区。塑性区的加载使 ...

非常感谢!
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