有限元靜力學分析的概念?使用者5416510070692021-05-27 15:04:08

結構靜力學分析是最為常見的,也是應用最廣泛的一種分析。總的來說,結構靜力學分析可分為線性分析和非線性分析。非線性分析較複雜,先討論線性分析較為合適,大多數工程問題透過線性分析已經可以得到相對比較滿意的結果,而有限元法也已經成為了解決結構力學問題的主流方法。

彈性力學垍頭條萊

在討論有限元法之前,先看看有限元法在結構靜力學分析中的分析物件是什麼。垍頭條萊

彈性力學要解決的是:固體材料組成的物體在一定約束和載荷作用下會發生形變,而物體內部物質間將處於複雜的受力狀態,彈性力學就是將物體的形變和應力的關係描述出來。

彈性力學的幾個假設:萊垍頭條

連續性:固體宏觀看成連續體,即認為物質無間隙得充滿整個固體,可導,是應用微積分的基礎;條萊垍頭

均勻性:材料宏觀均勻,即認為物質均勻分佈在物體內部,物理性質(彈性模量、泊松比、密度、膨脹係數等)和位置座標無關;萊垍頭條

各向同性:材料常數(彈性模量、泊松比等)與座標方向無關,複合材料力學不滿足此條假設;萊垍頭條

完全彈性:本構關係線性(材料線性),彈性常數與應力應變的大小無關,即材料處於彈性階段,塑性力學不滿足此條假設,即材料非線性;萊垍頭條

小變形:位移遠遠小於結構的宏觀尺寸,應變和轉角遠遠小於1,應變可表示為位移的一階導數,且幾何引數均可用變形前的,即幾何線性,不滿足此條假設的就是幾何非線性。條萊垍頭

事實上,有限元分析只需要滿足前兩條假設即可,不滿足後三條假設分別對應:各向異性材料分析(複合材料力學分析)、材料非線性分析和幾何分線性分析;都滿足的就是最常規的線性分析。從線性分析開始討論相對簡單的問題,有助於我們理解有限元分析中最基礎的力學理論概念,是較為合適的。條萊垍頭