奇异解

2011-02-17 20:23

奇异解出现于可能产生不定解或非唯一解的分析中,求解方程的主元为负或零会产生这样的奇异解。有些情况下,尽管遇到主元为负或零,仍需继续进行分析。出现这种情况时,可用PIVCHECK命令指定是否要停止分析。

PIVCHECK命令的缺省值为ON。当PIVCHECK命令为ON时,遇到主元为负或零,线性静态分析(只在批处理模式)将会停止。会出现“Negative Pivot Value”“Pivots Set to Zero”信息。如果PIVCHECK命令设置为OFF,将不检查主元。如果希望批处理模式下线性静态分析在遇到主元为负或零时继续运行的话,可以将PIVCHECK命令设置为OFFPIVCHECK命令的设置对非线性分析不起作用,因为在有效分析过程中会出现主元为负或零。当PIVCHECK命令被设置为OFF时,ANSYS会自动以比机器值小10100倍的值增加主元值。机器零是一个很小的值,用于在某一公差范围内定义。该值因计算机不同而变化。

下述条件会引起求解过程出现奇异性:

·约束条件不足

·模型中有非线性单元:如间隙元、滑动元、铰链元、缆束员等。结构的一部分可能已经塌陷或分散了

·材料特性为负:如在瞬态热分析中规定的密度或温度

·连接点无约束,单元排列可能会引起奇异性。例如:两个水平梁单元在连接点的垂直方向存在无约束自由度,在线性分析中,将会忽略加在该连接点的垂直载荷。另外,考虑一个与梁单元或管单元垂直相连的无板面内的旋转刚度的壳单元,在连接点处不存在板面内的旋转刚度。在线性分析中,将会忽略加在该点处的板面内力矩。

·屈曲。当应力刚化效果为负(压缩)时,结构受载后变弱。若结构变弱到刚度减小到零或为负值,就会出现奇异解,且结构已经屈曲。会打印出主元值为负的消息。

·零刚度矩阵(在行或列上)。如果刚度的确为零,线性或非线性分析都会忽略所加的载荷。