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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 » 有限元动力分析 预应力怎么处理
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jinnishou

金虫 (正式写手)

[求助] 有限元动力分析 预应力怎么处理

比如，有一根杆，开始时两端受到拉力的作用，现在用有限元法对它进行纵向振动分析，在杆的一端施加一个正弦激励。那么，在计算的过程中，需要用到拉格朗日方程，这就需要计算单元的动能和势能（应变能），动能好说，只跟单元的速度有关，但是势能的计算需要用到单元的线应变ε，那么问题来了，时间为0时单元本来就应该有一个初始应变，在振动过程中由于单元节点位移的变化又会有新的应变，那么计算单元的势能应该用哪个应变呢？（也就是说，由于有预应力，单元开始就有一个应变能，在振动过程中又会产生新的应变能，我该怎么计算单元的势能呢）
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1楼 2015-12-23 16:45:14
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老猴哥

金虫 (著名写手)
abaqus里头可以直接用预应力单元

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2楼2015-12-24 06:57:31
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jinnishou

金虫 (正式写手)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 老猴哥 at 2015-12-24 06:57:31
abaqus里头可以直接用预应力单元

我知道有限元软件里都可以设置预应力，但是自己建模时该怎么处理呢？

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3楼2015-12-24 10:41:54
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helenzhao5

铜虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by jinnishou at 2015-12-24 10:41:54
我知道有限元软件里都可以设置预应力，但是自己建模时该怎么处理呢？
...

自己建模的时候，是不是也该按照有限元的处理流程，先做静力分析，获得0时刻各节点的位移，然后以这个位移为初始位移做动力学分析。
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4楼2015-12-24 11:25:28
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ctgu_zheng

专家顾问 (著名写手)
你是准备自己编程求解么？
具体我也不清楚一般怎么处理的，
不考虑初始应变能就相当于没有预应力了，这样应该不行。
根据预应力对结构固有频率的影响，我觉得应该是将预应力等效成刚度项了（对原刚度需要修正）。你再查查资料吧，有结果可以与大家分享下。

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5楼2015-12-24 11:38:07
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老猴哥

金虫 (著名写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by jinnishou at 2015-12-24 10:41:54
我知道有限元软件里都可以设置预应力，但是自己建模时该怎么处理呢？
...

不好意思一开始没看清楚你的问题


你是想自己建模来求解, 这个不了解哦

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6楼2015-12-24 12:01:40
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jinnishou

金虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by helenzhao5 at 2015-12-24 11:25:28
自己建模的时候，是不是也该按照有限元的处理流程，先做静力分析，获得0时刻各节点的位移，然后以这个位移为初始位移做动力学分析。...

应该不是吧，动力学分析用的是拉格朗日方程，静力学分析用的是最小势能原理或者最小余能原理；你说的先做静力分析，再做动力分析是不是准静态分析，我不大确定，不过我不是这样做的
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7楼2015-12-24 15:21:35
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jinnishou

金虫 (正式写手)
引用回帖:
6楼: Originally posted by 老猴哥 at 2015-12-24 12:01:40
不好意思一开始没看清楚你的问题
你是想自己建模来求解, 这个不了解哦
...

好的，还是谢谢你啊
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8楼2015-12-24 15:22:05
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jinnishou

金虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by ctgu_zheng at 2015-12-24 11:38:07
你是准备自己编程求解么？
具体我也不清楚一般怎么处理的，
不考虑初始应变能就相当于没有预应力了，这样应该不行。
根据预应力对结构固有频率的影响，我觉得应该是将预应力等效成刚度项了（对原刚度需要修正）。你 ...

关键在于计算系统的总应变能（势能）V上，拉格朗日函数L=T-V，有预应力就有初始的应变能，这个东西加不加对拉格朗日方程有没有影响；其实我最后要算的是杆的一端随着位移激励时的压力波动，不知道可不可以先不考虑预应力，直接算出激励端的压力波动，然后直接再加上预应力大小。你说的预应力对结构固有频率的影响我这应该没有，纵向的拉压力只会改变横向振动的固有频率，对纵向固有频率应该是没有影响的。
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9楼2015-12-24 15:30:26
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gys_1025i

新虫 (初入文坛)
感觉你们都是大神呢。。。我可不可以问一下楼主 我想用预应力模拟残余应力 最终目的想用固有频率的改变来评估残余应力 这个要大概怎么实现呢 好心的楼主层主知道的麻烦回复一下 多谢啦
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菜鸟一只
10楼2015-12-26 14:00:57
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