两个问题!请教!
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论坛的各位老师、长老:
学生有两个问题向各位请教:
1.在求解结构的各阶固有频率和主振型时(如有限元方法),低阶模态往往具有很高的计算精度(与解析解 相比),但是高阶模态的计算精度往往很差,在工程中甚至是不可信,不能应用的,请问这是为什么?具体 地,怎么做才能提高结构高阶模态的计算精度?
2.最近做了一个结构分析:两个互相接触的构件通过一定的方式连接在一起,现在在外力的作用下想要使两个构件分离,在非线性迭代求解的过程中出现不收敛的问题,即两个构件即将分离时计算程序报错,自动退出计算。请问各位:在两接触构件分离过程,程序计算不收敛的可能原因是什么?有和解决办法?
请各位老师不吝赐教!感激之至!
学生有两个问题向各位请教:
1.在求解结构的各阶固有频率和主振型时(如有限元方法),低阶模态往往具有很高的计算精度(与解析解 相比),但是高阶模态的计算精度往往很差,在工程中甚至是不可信,不能应用的,请问这是为什么?具体 地,怎么做才能提高结构高阶模态的计算精度?
2.最近做了一个结构分析:两个互相接触的构件通过一定的方式连接在一起,现在在外力的作用下想要使两个构件分离,在非线性迭代求解的过程中出现不收敛的问题,即两个构件即将分离时计算程序报错,自动退出计算。请问各位:在两接触构件分离过程,程序计算不收敛的可能原因是什么?有和解决办法?
请各位老师不吝赐教!感激之至!
在用有限元方法求解结构的各阶固有频率和主振型时,如果是一些有理论解的典型问题,无论低阶还是高阶频率,如果网格划分较密,精度都应该是可以的。但是具体到工程问题,由于实际结构复杂得多,结果精度也会有高有低。主要原因还是在计算模型与实际结构的差异上。比如说:一般的结构大多是装配件,其力学行为应该是非线性的 (如各零件之间的连接 - 预紧力、间隙、接触等),而目前大多数软件的模态分析都是线性的 (或可以考虑阻尼、应力刚度的作用),即使进行动力响应分析,除了直接法瞬态分析外,也都基本不考虑非线性因素,这种计算模型与实际结构的差异自然导致计算结果与实际不会一致。
高阶频率比低阶频率的误差更大的另一个原因是单元尺寸较大,不能充分反映高频情况的振型,通过减小单元尺寸可以使结果得到改善。有一种说法,单元的最大边长应该小于高频振动时波长的 1/5,才能得到较好的结果,不过有限元模型可能会很大,还是需要根据你感兴趣的频率范围来选择合适的单元尺寸。
至于第二个问题,不了解你的具体模型和不收敛的情况,难以发表意见。不过分析一下不收敛的原因,可能有几种情况:
1 分离后某个零件将失去约束,位移接近无穷大,造成不收敛;
2 可能有局部失稳的情况,导致总体刚度奇异;
3 某个截面的材料全部进入塑性,造成位移急剧增加;
等。
如何解决也需要了解详细情况才有可能提出建议。如有需要可以把问题和模型发到 htbbzzg@163.com,帮你看看。