Solidworks-COSMOSWorks介绍和实例详解.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 定性地说，线性关系只有一种，而非线性关系则千变万化，不胜枚举。线性是非线性的特例，它是简单的比例关系，各部分的贡献是相互独立的；而非线性是对这种简单关系的偏离，各部分之间彼此影响，发生偶合作用，这是产生非线性问题的复杂性和多样性的根本原因。正因为如此，非线性系统中各种因素的独立性就丧失了：整体不等于部分之和，叠加原理失效，非线性方程的两个解之和不再是原方程的解。因此，对于非线性问题只能具体问题具体分析。线性与非线性现象的区别一般还有以下特征：（1）在运动形式上，线性现象一般表现为时空中的平滑运动，并可用性能良好的函数关系表示，而非线性现象则表现为从规则运动向不规则运动的转化和跃变；（2）线性系统对外界影响的响应平缓、光滑，而非线性系统中参数的极微小变动，在一些关节点上，可以引起系统运动形式的定性改变。在自然界和人类社会中大量存在的相互作用都是非线性的，线性作用只不过是非线性作用在一定条件下的近似。 * * * * 线性分析基于静态和线性假设，因此只要这些假设成立，线性分析就有效。当其中一个（或多个）假设不成立时，线性分析将会产生错误的预测，必须使用非线性分析建立非线性模型。 如果下列条件成立，线性假设成立： 模型中的所有材料都符合虎克定律，即应力与应变成正比。有些材料只有在应变较小时才表现出这种行为。当应变增加时，应力与应变的关系变成非线性。有些材料即使当应变较小时也表现非线性行为。材料模型是材料行为的数学模拟。如果材料的应力与应变关系是线性的，该材料被称为是线性的。线性分析可以用来分析具有线性材料并假定没有其他类型的非线性的模型。线性材料可以是同向性、正交各向异性或各向异性。当模型中的材料在指定载荷的作用下表现出非线性应力-应变行为时，就必须使用非线性分析。非线性分析提供许多类型的材料模型。 所引起的位移足够小，以致可以忽略由加载所造成的刚度变化。当定义实体零部件或外壳的材料属性时，非线性分析提供大变形选项。刚度矩阵计算可以在每个解算步骤中重新计算。重新计算刚度矩阵的频率由用户控制。 在应用载荷的过程中，边界条件不会改变。载荷的大小、方向和分布必须固定不变。当模型发生变形时，它们不应该改变。例如，因为当加载接触发生时，边界条件发生改变，所以接触问题自然是非线性的。但是，线性分析提供了接触问题的近似解，并在其中考虑了大变形效果。 * * * * * * * * * * * * 疲劳分析 (Fatigue Analysis) 我们注意到，即使引发的应力比所允许的应力极限要小很多，反复加载和卸载在过一段时间后也会削弱物体。这种现象称为疲劳。每个应力波动周期都会在一定程度上削弱物体。在数个周期之后，物体会因为太疲劳而失效。疲劳是许多物体失效的主要原因，特别是那些金属物体。因疲劳而失效的典型示例包括，旋转机械、螺栓、机翼、消费产品、海上平台、船舶、车轴、桥梁和骨架。 线性和非线性结构算例无法预测疲劳造成的失效。它们会计算专为指定约束和载荷环境设计的反应。如果遵守了分析假设，并且算出的应力在允许的限制范围内，则它们认为无论应用多少次载荷，该设计在此环境中都是安全的。 静态算例的结果用作定义疲劳算例的基础。某一位置发生疲劳失效所需的周期数取决于材料和应力波动。对于特定材料而言，这些信息由曲线（称为 S-N 曲线）给出。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 疲劳失效的阶段 疲劳失效有三个阶段： 阶段 1。材料中形成一处或多处裂纹。材料的任何位置都可能形成裂纹，但通常发生的位置是边界面，因为这里有更高的应力波动。裂纹产生的原因有很多。材料细微结构的缺陷以及加工或处理引起的表面刮擦都是其中的原因。 阶段 2。部分或所有裂纹因继续应用载荷而增大。 阶段 3。设计为容忍所应用载荷的能力继续恶化，直到失效发生。 疲劳裂纹开始于材料表面。加强模型表面可以延长模型在疲劳下的寿命。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 材料属性 (Material Properties) 在运行算例之前，必须先定义相应分析类型所需的所有材料属性。例如，静态算例、频率算例和扭曲算例需要弹性模量，而热力算例需要热导率。您可以在运行分析之前随时定义材料属性。所有材料属性都通过材料对话框定义。 材料模