什么是準靜態(tài)分析？它適用于分析何類問題?分析過程中應注意哪些問題？

在模擬金屬塑性成形過程(例如，軋制、擠壓和板料成形)時，經(jīng)常要使用準靜態(tài)分析。成形加工中的模型運動速度一般不會很快，所以應該屬于靜態(tài)分析的范疇，但成形加工一般都是大變形的復雜接觸問題，如果用ABAQUS/Standard 進行靜態(tài)分析，計算時間會很長，甚至常常無法收斂。

如果使用 ABAQUS/Explicit 進行準靜態(tài)分析，就不存在收斂問題。“準靜態(tài)分析”就是用慢速運動的 ABAQUS/Explicit動態(tài)分析模擬靜態(tài)問題，其關(guān)鍵是要設置合適的加載速度分析步時間和質(zhì)量縮放系數(shù)等模型參數(shù)，避免加載速度過快導致的局部變形問題，使結(jié)果盡量接近靜態(tài)分析的結(jié)果，否則即使能夠得到分析結(jié)果，其計算結(jié)果往往也是錯誤的。

那么如何判斷模型中的運動速度是否太快呢?一個重要標準是分析過程中模型的動能(kinematic energy)一般不應超過內(nèi)能(internalenergy)的5%~10%。動能所反映的是運動速度，內(nèi)能所反映的是變形的程度。在Visualization功能模塊中選擇菜單Result→History0utput，可以繪制動能ALLKE和內(nèi)能ALLIE 隨時間變化的曲線。在進行準靜態(tài)分析時，同樣要遵循ABAOUS/Explicit 分析的一些重要原則(詳見第15.4.2~15.4.4節(jié))。

由于ABAQUS/Explicit 不存在收斂問題，所以即使模型本身存在錯誤，也往往可以得出一個分析結(jié)果，這就需要靠讀者自己判斷這個結(jié)果是否正確、是否符合工程實際。

相關(guān)內(nèi)容的詳細介紹，請參見ABAQUS6.7幫助文檔《GettingStarted with ABAQUS:In-teractive Edition》第13章“Quasi-Static Analysis with ABAQUS/Explicit”。在《ABAQUS Ex-ample Problems Manual》第1.3節(jié)“Forming analyses”中提供了大量使用準靜態(tài)分析來模擬金屬成形過程的實例。

金屬塑性成形過程并不一定都是靜態(tài)或準靜態(tài)的，如果模型的運動速度很快，存在高速沖擊和碰撞，那么就應該使用普通的ABAQUS/Explicit求解器進行動態(tài)分析。其分析目的就是模擬沖擊效應所造成的局部變形，這時動能和內(nèi)能的大小可能相仿，或者遠遠大于內(nèi)能。

（內(nèi)容、圖片來源：《ABAQUS有限元分析常見問題解答》，侵刪）

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