非线性静态分析（Analy

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1、00NonlinearStaticAnalysis(非线性静态分析)有限元最基本方程:{F}=[K]{U}{F}:载荷矢量{U}:位移矢量[K]:刚度矩阵如果刚度矩阵为常量,载荷和位移存在线性关系.线性的载荷-位移关系适用于小变形和应变线性单元方程&连续性方程常刚度矩阵(总是)在屈服范围内分析初始模型满足平衡方程边界条件保持不变载荷独立变形适用叠加原理00非线性静态分析概述线性行为?弹性UF加载卸载线弹性F=KU00非线性行为?非线性静态分析概述弹性塑性UF弹性塑性U弹性UFF塑性Permanentdeformation加载卸载加载卸载加载卸载线弹性非线

2、性弹性非线性塑性线性分析非线性K=常量K≠常量(F=KU)(F≠KU)(F≠KU)实际上所有的自然现象均属于非线性.一个非线性结构存在载荷与位移的非线性关系.例如,载荷改变引起结构刚度改变.弹性行为可恢复至原始状态,但是刚度是非线性(弹性材料可现实非线性)结构非线性载荷的方向,分布和大小因位移或转动增加而变化.材料非线性在载荷增加情况下,材料存在非线性行为.边界非线性(状态改变)或者非线性接触由于单元之间边界非线性产生了接触.00非线性静态分析概述改变结构刚度的主要原因00非线性分析类型非线性静态分析概述材料非线性非线性弹性接触非线性接触大应变大变形几何

3、非线性非线性静态分析大转动塑性材料超弹性材料NonlinearElasticElasto-PlasticPlasticrangeYieldingpointElasticrange00线性行为和非线性行为非线性静态分析概述小位移、小转动大变形、大转动弹性材料(应力-应变关系为线性)塑性材料,非线性弹性材料支撑未变化(维持连续性)打开或关闭间隙载荷保持原始方向载荷方向因大变形而改变<线性行为><非线性行为>变形材料边界变化载荷00非线性静态分析-单位:N,mm-模型:Spring.x_t材料-应力应变曲线边界条件和载荷条件-固定约束-集中载荷查看结果-总变形

4、-等效应力-动画弹簧(材料，几何非线性)概述概述分析摘要目的midasNFX使用材料非线性分析，以了解以下性能和功能：-应力-应变曲线来定义非线性材料-使用动画功能验证分析结果目标模型应力应变功能고정구속边界条件负载条件（集中载荷）固定集中力80N)操作步骤1.[]点击(新建).2.选择[3D].3.选择[N-mm-kg-sec-J]单位系.4.点击[确认]按钮.5.右击鼠标,选择[隐藏全部导航].分析>>分析条件设置01321451.选择模型:选择:Spring.x_t2.点击[打开]按钮.几何>>CAD文件>>导入02操作步骤211.点击[自动实体]

5、2.输入3.点击[确认].网格>>生成>>3D03操作步骤选择目标选择了1目标大小3特性1网格组Spring2311.点击[](左视图).2.点击[创建].3.节点输入4.点击[确认].网格>>节点>>创建04操作步骤332方法坐标系数值0,0,-80网格组CenterPoint4211.点击[其它].2.输入项目3.点击[确认].05操作步骤目标刚体节点(0,0,-80)节点依存节点选择1个曲面网格组RigidLink,1223网格>>单元>>创建1.创建>>各向同性2.选择[弹塑性].3.结构4.选择应力-应变曲线.5.点击创建曲线.网格>>属性>>

6、材料06操作步骤12号2名称Alu弹性模量7e5(N/mm²)泊松比0.346质量密度2.71e-6(kg/mm3)3451.输入:“Nonlinear”.2.输入以下数据3.点击[确认].4.选择:“Nonlinear”.5.点击[确认].6.点击[关闭].07操作步骤项目内容000.000135795(N/mm²)0.0025100(N/mm²)0.01110(N/mm²)0.1120(N/mm²)1130(N/mm²)4521366网格>>属性>>材料1.创建>>3D2.点击[实体].3.输入以下内容4.点击[确认].5.点击[关闭]08操作步骤3

7、42号1名称Solid材料2:Alu51网格>>属性>>特性1.输入以下内容2.点击[确认].09操作步骤12名称Fix类型面选择目标2个目标条件铰接静态/热分析>>边界条件>>约束条件1.输入以下信息2.点击[确认].10操作步骤12名称Force类型节点选择目标选择1个目标分量Z:-120(N)静态/热分析>>静荷载>>力1.输入以下内容2.点击[](分析控制)11操作步骤标题Nonlinear求解器类型非线性静态12分析及结果>>分析工况>>一般1.点击[非线性].2.勾选[几何非线性].3.输入以下信息4.点击[确认].5.点击[确认].分析控制

8、>>非线性12操作步骤123位移0.001载荷功1e-6451.点击[执行]2.