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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 机械 » 机械综合 » 有限元法是不是不能作长时间的动力学仿真计算？
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频率响应

木虫 (小有名气)

[求助] 有限元法是不是不能作长时间的动力学仿真计算？ 已有3人参与

研究液体晃动问题，读到一篇论文第一段，提到为什么给液体晃动过程建数学模型？
提到使用有限元法建立的模型不能进行长期仿真。对有限元没有经验，请问有限元分析不能进行长期计算么？

A partially lled tank in a ship can experience violent fluid cargo loads. The
model of `frozen' fluid and linear theory of sloshing are not applicable in this
case. Very long time simulations are needed to obtain statistical estimates of the
fluid cargo response. Complex transients should be accounted for. Examples of
direct numerical simulations of the fluid motions in a tank have been reported by
Moan & Berge (1997), and EUROSLOSH Report (1995). These methods use various
finite-diff erence, fi nite-element and boundary-element approaches but it is dicult to
perform long time simulations. One reason is problems in satisfying volume (energy)
conservation in long time simulations, which then give non-realistic flows. There is
also the additional problem of describing accurately fluid impact inside the tank (see
Faltinsen & Rognebakke 2000).
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1楼 2015-08-03 22:11:40
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zjutheyang

至尊木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
不是不可以 一般的计算机不行吧，10年前做过轧制的分析，本来几秒钟的变形计算起来有可能要几十个小时，那你长期仿真的话，计算的时间也是不得了的，超级计算机也许可以
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2楼2015-08-04 09:35:55
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luom

金虫 (著名写手)
什么问题，我帮你试试？
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复杂机械系统动力学分析、结构分析、机电液联合仿真、流固耦合分析以及设计优化等；技术交流QQ群：293195534。
3楼2015-08-04 14:49:04
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xiaotao2415

铁杆木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
原文的意思是让你考虑液体的晃动载荷，这种载荷适合做谐响应分析，或者瞬态动力学分析。如果载荷频率变化大还可以考虑响应谱分析。这些都属于震动分析的范畴，所谓长时间我感觉是想表述你的分析结果要得到稳态的相应，这也正是震动分析的目的之一。
至于计算量不认为会很大，这个要看你结构非线性程度。钢铁轧制非线性程度高（电脑肯定也不怎么好）时间久点儿可能计算时间是挺久的。
你这种分析找对了振动分析的子分析项，计算起来应该不难。
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4楼2015-08-04 17:04:57
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wugenyong

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
有限元可以做长时间的动力学仿真计算，不过你需要确定你的目的：
1）分析什么？
2）求解器，隐式还是显式？
3）长时间，多长？
4）求解步长
5）计算规模，大规模的长时间动力学计算会花费很长时间

对于长时间的动力学计算，有一种替代的方案是，采用模态综合法计算位移什么的，然后再通过应力恢复得到你关心的时间点的部件的应力分布
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5楼2015-08-05 12:42:37
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