有限元分析中动力学分析要点清单

动力学分析特点：动载荷和静载荷的区别在于动载荷与时间有关，结构上相应的位移、应力、应变不仅随空间位置变化，也随时间变化。

寻求结构的固有频率和主振型，从而了解结构的振动特性，以便更好的利用或减小振动。

现在动力学分析的软件很多，比较常用的是ADAMS，Abaqus和ADAMS有标准接口的。

静态应力/位移分析：包括线性，材料和几何非线性，以及结构断裂分析等

热传导分析；

耦合分析(热/力耦合，热/电耦合，压/电耦合，流/力耦合，声/力耦合等)；

瞬态温度/位移耦合分析；

退火成型过程分析；

水下冲击分析；

2、静态分析：结构静力分析是有限元方法中最常用的一个应用领域。在相当长的一段时间内，机械结构的设计，主要采用经验设计，计算模型非常简单、粗糙，有的还根本无法计算。

结构的最优方案设计：根据计算结果的分析和比较，按强度、刚度和稳定性要求，对原方案进行修改补充，从而保证合理的应力。

3、结构静力分析是有限元方法中最常用的一个应用领域。在相当长的一段时间内，机械结构的设计，主要采用经验设计，计算模型非常简单、粗糙，有的还根本无法计算。

结构的最优方案设计：根据计算结果的分析和比较，按强度、刚度和稳定性要求，对原方案进行修改补充，从而保证合理的应力。

4、瞬态分析：瞬态动力学分析（亦称时间历程分析）是用于确定承受任意的随时间变化载荷结构的动力学响应的一种方法。可以用瞬态动力学分析确定结构在稳态载荷、瞬态载荷和简谐载荷的随意组合作用下的随时间变化的位移、应变、应力及力。载荷和时间的相关性使得惯性力和阻尼作用比较重要。如果惯性力和阻尼作用不重要，就可以用静力学分析代替瞬态分析。

6、瞬态分析：瞬态动力学分析比静力学分析更复杂，因为按“工程”时间计算，瞬态动力学分析通常要占用更多的计算机资源和更多的人力。

完全法采用完整的系统矩阵计算瞬态响应（没有矩阵缩减）。它是三种方法中功能最强的，允许包括各类非线性特性（塑性、大变形、大应变等）。

模态叠加法通过对模态分析得到的振型（特征值）乘上因子并求和来计算结构的响应。

任何物体都有自身的固有频率，也称特征频率，用系统方程描述后就是矩阵的特征值。很多工程问题都要涉及系统特征频率问题，一个目的是防止共振、自激振荡之类的事故发生，历史上有名的事件就是，步兵按统一步伐过大桥，结果把大桥震塌了。

飞机飞行时更要注意频率问题，避免与气流共振，风洞试验就是测试这种力学结构问题。模态分析的目的是想办法提高结构的特征频率，现在的手段就是改变、优化设计尺寸和设法减小结构的质量。

一般情况可以根据《建筑结构荷载规范》提供的经验公式估计结构的第一周期。

1、钢结构：T1=(0.10~0.15)n

n为建筑层数

建立模型时必须指定弹性模量和材料密度，谐响应分析假定所施加的所有载荷随时间按简谐规律变化，一个简谐载荷需要三条信息：幅值、相位角、载荷频率范围。

简支梁的两端作垂直运动，也就是地震时的作用，确定其响应频率。

12、稳定分析：理论上轴心受压件失稳后，挠度增加时载荷还略有增加，大挠度理论表明，载荷的增加量而挠度的增加量非常大，这样产生附加弯矩，在压力和弯矩的共同作用下，截面边缘开始屈服，随着塑性的发展达到失效。

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