workbench分析如何設置載荷步與子步

在Analysis Settings的Step Controls中可以設置求解的載荷步和子步。workbench分析如何設置載荷步與子步的圖1

圖1 分析設置面板

圖1中Number of Steps表示為載荷步,該選項主要用于模擬結構的加載順序或工藝順序,比如一個螺栓連接結構,首先進行預緊,然后再承受其他外載荷,對于這個問題必須使用兩個載荷步,第一個載荷步施加螺栓預緊力,第二個載荷步鎖定螺栓預緊力,然后正常施加外載荷。

workbench分析如何設置載荷步與子步的圖2

   圖2 載荷步,子步圖

如圖2所示給出了載荷步和子步圖,由圖可知子步是將載荷一個載荷步分解若干在求解點,從而可以提高求解的收斂性。例如對于加載10000N,一次加載,可能計算不收斂,如果把10000N劃分若干個子步,例如設置為10個子步,則程序按照1000N進行增加求解,從而可以提高結構的收斂性。

如圖1所示,用戶將Auto End Steps設置On,即激活了自動時間步,Define By用于定義時間步類型,用戶可以設為Substeps(子步)或Time(時間增量),這個參數的關系互為倒數,例如總載荷為10000N,靜力學環境求解時間為1s,子步設置為10,則等效時間增量設置為0.1,程序按照1000N進行遞增求解。

下面以子步設置進行講解,Initial Substeps,該選項為初始載荷步,即首次求解的載荷比例;Minimum Substeps,該選項為最小載荷步;Maximum Substeps該選項為最大載荷步。下面通過一個例子進行說明以上三個參數的關系和含義,例如總載荷為10000N,初始子步為10,最小子步為5,最大子步為50,則程序求解時,首先在10000/10=1000N求解,該子步求解完成后,第二個子步,程序根據內部評估,增量范圍是10000/5=2000到10000/50=200,之間變化,則第二個子步位置的載荷為1000+(2000~200)之間。

總之,子步是為了提高收斂性而設置的參數,一般情況,子步數量越大,則越有利于收斂。但是過多的子步會增加求解時間和占用更多的硬盤空間,可以適當調試。

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