大位移解法

線性理論中假設具有小位移。 此理論也假定接觸區域的法線不會在載入期間變更方向,因此會在一個步階中套用全負載。 如果上述假定無效,此方法可能會導致結果不準確或收斂困難。

您可以使用大位移解法。 此解法所需的時間及資源雖然多於小位移解法,但是其產生的結果較為精確。

當求得的變形結果大幅影響勁度 (結構抗負載的能力) 時,便需要採用大位移解法。

小位移解法假設勁度於加載過程中不會改變。 大位移解法則假設勁度於加載過程中會改變,故逐步套用負載,並更新每個求解步階的勁度。

在「靜態」對話方塊中選擇大位移時,靜態研究會以逐步加載及更新幾何的方式求解。

當您針對靜態研究使用大位移解法時,只能在最後一個步階查看結果,這對應於全負載。 而在非線性研究中,您可以檢視每個求解步階的結果。
當您執行一靜態分析並計算所有的位移時,求解器會執行大位移檢查。 計算了過多的位移時,它會發出警告訊息。 求解器會執行下列檢查:
  • 對於含有銷連接器的模型,請確認在每個個別銷連接器內的相對旋轉 (θ) 很小。 當相對旋轉 θ 大於5o (度) 時,求解器會發出警告訊息。
  • 對於所有模型,檢查節點總數的最大位移 (尤拉範數),並將其與模型的特徵長度比較。 如果模型特徵長度的最大位移比例大於 10%,會發出警告訊息。 模型 (L) 的特徵長度計算方式為:

    其中︰ Xi、Yi 和 Zi 是節點 i 的座標;X c、Yc 和 Zc 是模型幾何中心的座標;而 N 是模型中節點的總數。

啟用大位移:

  1. 在 Simulation 研究樹狀結構中,以滑鼠右鍵按一下靜態研究圖示,然後按一下屬性

    靜態對話方塊出現。

  2. 選項標籤上,選擇大位移
  3. 按一下確定

此選項在於決定軟體處理接觸問題的方式。 若需此功能的範例,請參閱線上學習單元。

大位移已清除 立即套用全負載。 來源及目標組是根據初始模型組態設定,且於接觸迭代中維持不變。 正向接觸力也是根據初始模型組態設定,且於接觸過程中維持不變。 如果這些假定無效,可能會發生不正確的結果或收斂困難。
大位移已勾選 在一連串的步階中漸次且不均勻套用負載,直到全負載為止。 軟體會根據變形結果設定步階數。 於每個求解步階中都會評估來源和目標組以及正向接觸力。

建議的程序

  1. 解決問題時不啟用大位移選項。
  2. 於下列狀況中啟用大位移選項並重試求解:
    • 如果當您使用 1.0 縮放係數繪製變形形狀時,可以發現接觸面的位移。
    • 如果最高應變超過 4% 時。
    • 如果 von Mises 應力接近降伏點時。

注意

  • 產生非線性研究來處理大應變與材料非線性。
  • 大位移解法不能與下列一起使用:
    • 點熔接與軸承連接器
    • 包括橫樑的橫樑網格或混合網格。
    • 遠端質量負載
    • 剛性本體
    • 靜態對話方塊中的計算自由本體力選項 (軟體會忽略此選項。)