惯性释放分析的外载荷由一系列平动和转动加速度平衡。这些加速度组成体载荷,分布在整个结构上。这些载荷的矢量和刚好使作用在结构上的总载荷为0。这就为分析提供了一种稳态的应力和变形,相当于物体在这些载荷作用下做自由匀加速运动。边界条件只是为了去掉刚体运动而施加。因为外部载荷由加速度载荷平衡,所以在这些边界约束点的反力都是0(相当于没有施加约束的效果),该计算过程由系统自动完成。
RADIOSS惯性释放可用于线性静态分析、非线性gap分析、模态频率响应分析(使用残余矢量)和瞬态响应分析(使用残余矢量)。使用惯性释放分析的静态分析工况不能被线性屈曲分析引用。另外,惯性释放对模态分析没有意义。
虽然惯性释放分析内部的处理过程比较复杂,但用户需要进行的设置却是比较简单的。RADIOSS Bulk Data中有两种不同的方法可以进行惯性释放分析:设置PARAM,INREL,-1时,可以进行手工惯性释放,此时需要手动指定虚拟约束SUPPORTi;设置PARAM,INREL,-2时,可以进行自动惯性释放,此时由系统自动施加虚拟约束。一般系统会将平衡点设定在结构的中心附近的位置。
使用PARAM,INREL,-2进行惯性释放分析有以下好处。
(1)可以为无约束结构自动添加虚拟支撑去除6个刚体自由度。
(2)得到的位移结果具有一致性。
(3)对于难以确定支撑位置的结构,可以得到更精确的位移和应力结果。
与INREL=-1不同,使用Inrel=-2时实际上没有为结构施加任何实际支撑,所以也就没有强制位移零点。
使用惯性释放分析的注意事项如下。(www.xing528.com)
(1)用于惯性释放分析的模型应该具有质量和惯量。通常可以在材料卡片中设置密度项获得。对于一维单元(如BAR单元),在绕轴转动方向上没有惯量,这时可以使用附加的CONM2单元模拟惯量。BEAM单元本身可以赋惯量,所以不存在这个问题。
(2)INREL=-2推荐用于刚好具有6个刚体自由度的无约束结构。注意,这时不允许再添加任何额外的SUPORTi项。
(3)如果结构是部分约束的,也就是刚体自由度<6,这时推荐使用INREL=-1,并使用SUPORTi去除其余的刚体自由度。
(4)对于具有6个以上刚体位移的结构不推荐使用惯性释放分析,这时如果使用INREL =-1将出错,因为INREL=-1时最多指定6个虚拟约束。使用INREL=-2也可能会出错或得到不可靠的结果。
(5)对于具有局部无质量机构的问题,Inrel=-2可以给出有意义的结果,但是需要在计算完后由用户检查结果是否可靠。
(6)当使用INREL=-1进行惯性释放分析时,虚拟约束选取的点应该可以给结构以良好的支撑。如果结构上没有合适的点可以考虑在空间上选取这样的点,然后使用RBE3和结构上的多个点相连。注意,由于不能直接对RBE3的从节点施加虚拟约束,所以需要先使用RBE3单元的UM项转移从自由度。UM使用方法见本章5.3节。也可以使用RBE2进行连接,这时可以直接在中间节点上施加虚拟约束,其缺点是会对连接的局部增加额外的刚度。
(7)如果希望自己指定一个位移的零点,应该使用INREL=-1进行惯性释放分析。
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