激活命令:“设置”“模型设置”“参数”“高级”“积分”选项卡
此页面上的信息适用于以下分析类型(除非注明):
- 机械运动仿真 (MES)
- 非线性材料模型静态应力
- MES Riks 法分析
有三种建议的积分方法适用于非线性应力分析。可在“积分”选项卡的“建议用于分析类型的时间积分方法”下拉框中选择这些积分方法。(注:MES 代表机械运动仿真,NLS 代表非线性静态,LS 代表线性静态。)
- “常规: MES, NLS”选项允许高频率阻尼,且不会降低时间积分精度。此选项也适用于很多非线性静态问题(使用 MES 执行时)。(“常规”选项不适用于“非线性材料模型静态应力”或“MES Riks”分析类型。)
- “静态: NLS, LS”选项是典型的 Newmark 方法。该选项允许高频率阻尼,但会降低一定的时间积分精度。在静态问题中,精度降低通常不重要,因为结果是最终状态,而不是时间历史记录。应注意静态问题需要时间积分方法,因为求解此类问题时使用了虚拟时间。
- “静态 II: NLS”选项使用 Wilson-Theta 方法。该选项用于非线性静态分析。如果模型中的任何块体单元不强制兼容性,则该选项将恢复为“静态: NLS, LS”选项。
“常规: MES, NLS”积分方法
如果使用“常规: MES, NLS”积分方法,则必须在“(MES)积分方法的参数”字段中指定一个值。有效输入值为 0 和 1,其中 1 为默认值:
- 值 1 会过滤掉高频率振动和噪声,显示该值可生成更稳定的解(更易于收敛)。
- 值 0 将捕获更多高频率的信号。用户可能对这些信号感兴趣,但它们也可能是多余的高频率振动(噪声),并可能会使收敛更加困难。
注: 对于此讨论,术语“高频率”和“低频率”相对于捕获速率来定义。如果分析的捕获速率足以在结构所得振动频率的每个循环中生成八个或更多数据点,那么积分参数(0 或 1)可能对分析结果没什么影响。在这种情况下,结果可以视为低频率信号(相对于捕获速率),它们不会被过滤掉。但是,如果使用默认积分参数 1,且分析捕获速率在每个振动周期生成五个或更少的数据点,则变形和应力结果可能会显著衰减(过阻尼)。在这种情况下,振动频率可以视为高频率(相对于捕获速率),高频率信号会被过滤掉。
提示: 如果未捕获预期的高频率效果(用户想在结果中看到的信号),则最好先增加捕获速率,而不是将积分参数从 1 更改为 0。该捕获速率明显不是最佳的。要获得合理的精确度,结构的每个振动周期应大约有 10 个或更多结果数据点。
提示: 当执行跌落测试时,与参数 1 相比,积分参数 0 通常会产生更精确的碰撞时间和碰撞速度结果。当使用参数 0 时,其他涉及类似自由体运动(如抛射运动仿真)的分析也可能更精确地符合理论时间和速度结果。
静态: NLS, LS(经典 Newmark 积分方法)
如果使用“静态: NLS, LS”积分方法,则必须在“(LS)积分方法的第一个参数”和“(LS)积分方法的第二个参数”字段中指定值。这些参数的使用方法如下所示:
- 对于条件稳定性,需要有:,其中 P2 是第二个参数,P1 是第一个参数。
- 不使用值 P1 = 0.5 和 P2 = 0.25 时,分析的准确性会降低,但高频率事件的稳定性会增加。例如,使用 (0.5, 0.25) 的对象碰撞墙不会穿透墙面,但会非常不稳定。如果使用值 (0.7, 0.4) 或类似的值,则将出现微小穿透(精度降低),但会发生稳定反弹。
- 用户自行决定要使用的参数值。测试表明 (0.60, 0.31) 和 (0.7,0.4) 通常会产生所需的结果。
- 基于以上考虑,可以看出增大这些参数的作用,即参数越大,过滤的高频率越多。对于高频率起主导作用的问题,不应将上面的参数增加到 (0.5, 0.25) 以上。若要确定高频率是否重要,唯一的方法是使用不同的参数组合运行相同的问题并研究结果的变化。
静态 II: NLS(Wilson-Theta 积分方法)
如果使用“静态 II: NLS”积分方法,则 1.40 将用作“(LS)积分方法的第一个参数”值。用户将无法指定该参数值。
此积分方案在下一个时间步之后“聚集”平衡稳定性。
提示: 即使时间积分方法被标记为静态,但在积分方法中使用的方程也适用于动态情况。