ANSYS知識普及系列23——workbench之慣性釋放用處

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編輯人:技術(shù)鄰ANSYS專家

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原文地址:workbench之慣性釋放(Inertia Relief)用處作者:hhaifang010

       

        通常我們做線性靜力分析需要保證結(jié)構(gòu)沒有剛體位移,否則求解器沒有辦法計算。但是對于一些物體,比如空中飛行的飛機(jī),水中的潛艇,和衛(wèi)星,或者汽車中的一些懸架系統(tǒng),這些需要用慣性釋放來平衡大的外界載荷,否則可能結(jié)果會發(fā)生失真。慣性釋放是對于產(chǎn)生大位移的物體,依靠慣性力產(chǎn)生的加速度來平衡外載,在結(jié)構(gòu)上施加一個虛假的約束反力來保證結(jié)構(gòu)上合力的平衡。


  慣性釋放是MSC.NASTRAN或ANSYS中的一個高級應(yīng)用,允許對完全無約束的結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力分析。簡單地說就是用結(jié)構(gòu)的慣性(質(zhì)量)力來平衡外力。盡管結(jié)構(gòu)沒有約束,分析時仍假設(shè)其處于一種“靜態(tài)”的平衡狀態(tài)。采用慣性釋放功能進(jìn)行靜力分析時,只需要對一個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行6個自由度的約束(虛支座)。針對該支座,程序首先計算在外力作用下每個節(jié)點(diǎn)在每個方向上的加速度,然后將加速度轉(zhuǎn)化為慣性力反向施加到每個節(jié)點(diǎn)上,由此構(gòu)造一個平衡的力系(支座反力等于零)。求解得到的位移描述所有節(jié)點(diǎn)相對于該支座的相對運(yùn)動。

       

從幫助文檔上了解到Inertia Relief只可以應(yīng)用到線性結(jié)構(gòu)分析中,通過加速度來平衡外界載荷與約束。

幫助文檔中的例子:
矩形橫截面:Cross-Section = 2 m x 2 m 
模型由四個部分組成:Lengths of bars in order from End A: 2 m, 5 m, 10 m, and 3 m. 
材料特性:

E = 2e11 Pa
ν = 0.3
ρ = 7850 kg/m3


載荷和約束:A端面fixed,B端面施加force=2e5N

慣性釋放關(guān)的結(jié)果:

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載荷與約束

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慣性釋放開的結(jié)果

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