特征值问题
增量加载模式Q“,在特征值屈曲预测步骤中定义。这个荷载的大小并不重要,它将由特征值问题中的荷载乘数A,来衡量:
kN+入,k”VM=o,
在哪里
是对应于基础状态的刚度矩阵,它包括了预紧力的影响,P“(如有)
是由于增量加载模式引起的初始应力和加载刚度差矩阵,Q“
为特征值;
是屈曲模态(特征向量);
曼德河
参考整个模型的自由度M和N;以及
指第涵曲模态
临界屈曲载荷为P“+x.Q”。通常情况下,的最低值),是感兴趣的。预载模式p”和扰动负载模式,Q”,可能是不同的。例如,P”可能是温度变化引起的热负荷,而Q”是由施加压力引起的。
屈曲模态的形状,V,是归一化向量,并不代表在临界载荷的变形的实际大小。对它们进行归一化处理,使最大位移分量为1.0。若所有位移分量均为零,则最大旋转分量归一化为1.0。这些屈曲模态形状通常是特征值分析的最有用的结果,因为它们预测了结构可能的失效模式。
Abaqus/Standard只能提取对称矩阵的特征值和特征向量,因此,K“M和KNM是对称的。如果矩阵有显著的非对称部分,则特征问题可能不是您期望解决的问题。
特征值提取方法的选择
Abaqus/Standard提供了Lanczos和子空间选代特征值提取方法。当一个多自由度的系统需要大量的本征模时Lanczos方法通常更快。当只需要几个(少于20个)本征模时,子空间选代法可能会更快。
默认情况下,使用子空间迭代特征解算器。您可以在同一分析的不同步骤中使用子空间迭代和Lanczos求解器,没有必要对所有适当的步骤使用相同的特征求解器。
对于这两个特征值求解器,您可以指定所需的特征值数量;Abaqus/Standard为子空间迭代过程选择合适的向量数量,或为Lanczos方法选择合适的块大小(如果需要,您可以覆盖此选择)。显著高估特征值的实际数量可以创建非常大的文件。如果低估了特征值的实际数量,Abaqus/Standard会发出相应的警告消息。
一般来说,Lanczos方法的块大小应该与特征值的最大期望多重性(即具有相同特征值的模式的最大数目)一样大。不建议块大小大于10。如果请求的特征值数为n,默认块大小为 (7,n)的最小值。块Lanczos步数通常由Abaqus/Standard确定,但您可以在定义特征值屈曲预测步数时更改它。一般来说,如果一个特定类型的特征问题收敛慢,提供更多的块Lanczos步骤将减少分析成本。然而,如果你知道一个特定类型的问题收敛很快,提供更少的块Lanczos步骤将减少使用的内核内存量。如果请求的特征值数为n,则默认为
若使用子空间迭代技术,您还可以指定感兴趣的最大特征值;Abaqus/Standard提取特征值直到提取完所需数目的特征值或最后提取的特征值超过感兴趣的最大特征值。
如果您使用Lanczos特征值求解器,您还可以指定感兴趣的最小和/或最大特征值;Abaqus/Standard提取特征值直到给定范围内所要求的特征值数量已被提取或给定范围内的所有特征值已被提取。
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