Badania dynamiczne nieliniowe

Dla nieliniowej analizy dynamicznej używana jest ta sama procedura, jak w nieliniowej analizie statycznej: następuje Kontrola, Iteracja i Zakończenie.

W nieliniowej analizie dynamicznej równania równowagi układu dynamicznego w kroku czasu t+Δt są następujące:

nonlinear-dynamic-studies-equation1.gif

gdzie:

[M] = macierz masy układu

[C] = macierz tłumienia układu

t+Δt[K](i) = macierz sztywności układu

t+Δt{R} = wektor zewnętrznie zastosowanych obciążeń węzłowych

t+Δt{F}(i-1) = wektor wewnętrznie generowanych sił węzłowych w iteracji (i-1)

t+Δt[ΔU](i) = wektor inkrementacyjnych przemieszczeń węzłowych w iteracji (i)

t+Δt[ΔU](i) = wektor całkowitych przemieszczeń w iteracji (i)

t+Δt {U'}(i) = wektor całkowitych prędkości w iteracji(i)

[M] t+Δt {U''}(i) = wektor całkowitych przyspieszeń w iteracji (i)

Użycie uwikłanych schematów całkowania po czasie, takich jak metody Newmark-Beta lub Wilson-Theta oraz zastosowanie iteracyjnej metody Newtona pozwala na przedstawienie powyższych równań w następującej postaci:

nonlinear-dynamic-studies-equation2.gif

gdzie:

nonlinear-dynamic-studies-equation2a.gif = wektor obciążenia efektywnego

nonlinear-dynamic-studies-equation3.gif

nonlinear-dynamic-studies-equation3a.gif = macierz sztywności efektywnej = t+Δt[K](i) + a0[M] + a1[C]

gdzie a0, a1, a2, a3, a4 i a5 są stałymi uwikłanego schematu całkowania
  • W nieliniowej analizie dynamicznej może być stosowana tylko technika inkrementacji z kontrolą obciążenia.
  • W nieliniowej analizie dynamicznej są dostępne schematy iteracyjne Modyfikowany Newton-Raphson (MNR) oraz Newton-Raphson (NR).