线性静态分析

当载荷应用于物体上时，物体发生变形，载荷的作用将传到整个物体上。外部载荷会引起内力和反作用力，使物体进入平衡状态。线性静态分析计算在应用载荷作用下的位移、应变、应力和反作用力。

线形静态分析作以下假设：

静态假设

所有载荷被缓慢且逐渐应用，直到它们达到其完全量值。 在达到完全量值后，载荷保持不变（不随时间变化）。 由于加速度和速度很小，可忽略不计，因此这种假设允许忽略惯性和阻尼力。 引起相当大的惯性和（或）阻尼力的随时间变化的载荷可以使用动态分析。 动态载荷随时间而变，在许多情况会引起相当大的不能忽略的惯性和阻尼力。

  • 验证静态假设很重要，因为动态载荷产生的应力可以高达相同量值的静态载荷所产生的应力的 1/(2x) 倍，其中 x 是粘性阻尼比。 对于具有 5% 阻尼的轻阻尼结构，动态应力将比静态应力大 10 倍。 共振时情况最坏。 请参阅动态分析部分。

  • 您可以使用静态分析计算以恒定速度旋转或以恒定加速度移动的物体的结构反应，因为所产生的载荷不随时间而变化。

  • 使用线性或非线性动态算例来计算动态载荷所引起的结构反应。动态载荷包括振动载荷、冲击、碰撞和随机载荷。


线性假设

载荷和所引起的反应之间的关系是线性的。例如，如果将载荷加倍，模型的反应（位移、应变及应力）也将加倍。如果以下条件成立，您可以作线性假设：

  • 模型中的所有材料均符合虎克定律，即应力与应变成正比。

  • 所引起的位移足够小，以致可以忽略由加载所造成的刚度变化。

  • 在应用载荷的过程中，边界条件不会改变。载荷的大小、方向和分布必须固定不变。当模型发生变形时，它们不应该改变。



内容

  • 应力和应变

  • 执行静态分析

  • 线性静态分析的输入

  • 线性静态分析的输出

  • 热应力分析

    温度的变化会引起物质的变形、应变和应力。热应力分析指的是包含温度影响的静态分析。


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