midas nfx使用指南(八)

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1、2.1.3midasNFX(Designer)的分析功能midasNFX(Designer)所提供的主要分析功能如下：A.线性静态分析(LinearStaticAnalysis)静力分析(StaticAnalysis)的条件是作用的荷载不随时间变化，也可以假定为荷载缓慢渐进到达最大值后不再随时间变化。在实际工程中当作用荷载的频率小于结构最低频率的1/4时可以视为静力分析。另外，线性(Linear)是指作用在结构的荷载和物体的响应(位移、应力等)的关系为线性，一般来说应满足下列条件：材料为弹性满足虎克定律(应力和应变呈线性比例关系)。(否则为材料非线

2、性分析)发生的位移足够小不影响结构的刚度。(否则进行几何非线性分析)荷载作用过程中边界条件不发生变化。(否则进行与接触分析类似的边界非线性分析)最大位移最大作用力即线性静力分析是指在满足上述条件的结构上作用不随时间变化的荷载进行分析，根据“线性”的特征对结果可以进行叠加。(Superposition)。一般来说对线性静力分析结果要分析其(最大)位移和(最大)应力以及相对于许用应力的安全系数。模态分析(自由振动分析,NormalModesAnalysis,FreeVibrationAnalysis)在材料中输入为重量(W)时，必须正确的定义重力加速度

3、(g)。(质量:w/g)1)(질량:w/g)主要用于分析结构的固有动力特性，在没有外力和阻尼(Damping)的情况下计算结构的特征值(Eigenvalue)。通过自由振动分析可以得到的结构动力特性有固有频率(或固有周期)和各固有频率的振型等，而这些由结构的质量和刚度决定。对安装在有振动结构体上的部品，为了避免发生共振(Resonance)，最好事先用模态分析的方法来检测部品的固有频率(与结构体的频率或作用载荷(CyclicLoad)的频率进行比较)。一般来说像线性静力分析如2.1.2节的示例所示的流程一样，如果模型对称(几何形状、荷载、边界条件全

4、部对称)时，将对称部分设置对称边界条件后进行分析。但是即便是模型是对称的，振型也可能是不对称的，所以对自由振动等特征值问题不能使用对称条件来分析。1次模式形状6次模式形状8次模式形状一般模态分析示例线性屈曲分析(LinearBucklingAnalysis)线性屈曲分析的目的是获得引起结构失稳的临界荷载。失稳是在受压结构的面内应变能转换为弯曲应变能时发生的，此时的荷载为临界荷载。在临界荷载作用下即便是荷载不再增加结构的弯曲变形也将继续增加。临界荷载的大小一般由结构的几何尺寸、刚度以及支承方式决定。线性屈曲分析也是解特征值的问题，计算的特征值(l)是

5、作用荷载(Pa)的系数，实际临界荷载是这两个数的乘积(Pcr=l´Pa)。当特征值(屈曲系数)非常小时，即作用荷载接近临界荷载时可通过非线性分析来确认结构的安全性。一般来说结构在受拉、压载荷时会发生屈服破坏。对于下列情况应做线性屈曲分析确认结构的安全性。。结构受较大的压力荷载作用时时；加固前(屈曲系数:l)孔周边加固后(屈曲系数:1.4l)不同的结构加固(方法)对应的屈曲系数和屈曲模态示例结构的形状长而细时；结构的厚度非常薄(Thin-walled)时；热传递分析(HeatTransferAnalysis)热传递分析是计算物体温度分布的方法，并依据

6、该温度分布来判断物体内部的热传递方向和大小。热的传递是通过内部的发热源、热在物体内的传导、物体通过外表面与外部的对流和辐射等完成的。引起热传递的条件随时间发生变化时叫瞬态分析，否则称为稳态分析。另外这些条件随温度发生变化时叫做非线性，不发生变化时叫做线性。另外与需要弹性模量、泊松比等结构分析不同，热传递分析中需要热传导率、比热等参数信息。在没有特别的指出载荷/边界条件的边界上，自动地将其视为绝热条件。内部热源固定温度热通量(HeatFlux)辐射(Radiation)对流(Convection)绝热(Insulation):没有热交换热传递分析所需

7、要的荷载、边界条件温度和温度梯度是引起结构应力的主要因素之一，一般做完热传递分析后利用获得的温度分布计算热应力。热传递的温度分布结果利用温度分布结果计算的有效应力结果PCB板的热传递/热应力的计算示例热传递分析得到的温度分布利用温度分布结果计算出的热变形一般结构的热传递/热变形的计算示例为了利用温度结果来计算热作用力，需要在材料信息中定义热膨胀系数。<参考>midasNFX(Desinger)中为了便于用户使用，提供了完成热传递分析之后可以直接进行热应力分析的功能。非线性分析(NonlinearAnalysis)线性分析中假定位移和应变很小、应力和

8、应变呈线性比例关系、结构即使发生变形荷载的作用方向也不放生改变，但是非线性分析中可以考虑材料的特性随荷载发生变化(材料非线