内容发布更新时间 : 2024/12/24 0:25:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

确定可接受的质量放大。前述“加载速率”和“金属成型问题”讨论了如何确定可接受的加载速率或质量的放大因子以加速准静态分析的时间尺度。目标是在保持惯性力不显著的前提下以最短的时间模拟过程。求解的时间加快多少是有界的，而且还要能够得到一个有意义的准静态解答。 如在“加载速率”中讨论的那样，我们可以应用同样的方法以确定一个合适的质量放大因子，如我们已经应用以确定一个合适的加载速率放大因子的方法。在两种方法之间的区别是加载速率放大因子f与质量放大因子f2的效果相同。最初，我们假设分析步的时间为坯件的基频周期的阶数时会产生适当的准静态结果。通过研究模型的能量和其他的结果，我们相信这些结果是可以接受的。这项技术产生了大约4.3m/s的冲头速度。我们现在将接受采用质量放大的求解时间，并将结果与我们没有质量放大求解的结果进行比较，以确定由质量放大得到的结果是否可以接受。我们假设这种放大仅可能降低结果的质量，而不会使其得到改进。目的是应用质量放大以减少计算机时间，并仍能产生可接受的结果。

我们的目标是确定放大因子的值为多少时仍能产生可接受的结果，以及在哪一点上质量放大产生的结果成为不可接受的。为了观察可接受的和不可接受的放大因子的影响，在稳定时间增量尺度上，我们研究放大因子的一个范围从到5；特别的，我们选择了、和5。这些加速因子分别换算成质量放大因子为5、10和25。

应用质量放大因子：①．进入Step模块，并创建一个包含坯件的集合，命名为Blank。

②．编辑分析步Holder force。③．在Edit Step（编辑分析步）对话框中，点击Mass Scaling（质量放大）页并选中Use scaling definitions below（使用如下放大定义）。④．点击Create。接受半自动质量放大的默认选择。选择集合Blank作为施加的区域，并输入一个5的值作为放大因子。 在作业模块，创建一个作业，命名为Forming-3--sqrt5，给予作业的描述为：Channel forming -- attempt 3, mass scale factor=5。

保存你的模型，并提交作业进行分析。监视求解过程；改正检测到的任何模拟错误，并调查任何警告信息的原因。

当作业运行结束时，改变质量放大因子为10。创建和运行一个新的作业，命名为Forming-4--sqrt10。当这个作业结束时，再次改变质量放大因子为25；创建和运行一个新的作业，命名为Forming-5--5。对后面两个作业的每一个，适当地修改作业描述。

首先，我们将查看质量放大对等效塑性应变和变形形状的影响。然后，我们将查看能量历史是否提供了分析质量的一般性标志。

评估应用质量放大的结果。在这个分析中，感兴趣的结果之一是等效塑性应变PEEQ。由于我们已经看到了如图13-15所示在没有质量放大分析结束时的PEEQ等值线图，我们可以比较来自每一个放大分析与未放大分析的结果。图13-18显示了对于加速因子为（质量放大因子为5）的PEEQ，图13-19显示了加速因子为（质量放大因子为10）的PEEQ，图13-20显示了加速因子为5（质量放大因子为25）的PEEQ。图13-21比较了对于每一种质量放大情况下的内能和动能的历史。应用因子为5的质量放大情况所得到的结果没有受到加载速率的明显影响。应用质量放大因子为10的情况显示了一个较高的动能与内能比，当与采用低加载速率获得的结果比较时，该结果似乎还是合理的。因此，这表明已经接近了关于这个分析可以加速多少的极限。最后一种情况，采用质量放大因子为25，显示了强烈的动态影响的证据：动能与内能比是相当的高，而且比较三种情况下的最终变形也表明最后一种情况下的变形形状是受到了明显的影响。 加速方法的讨论。随着质量放大的增加，求解的时间减少。由于动态效果成为越来越显著，结果的质量也在随之下降，但是通常存在着某一放大因子的水平，它改进了求解的时间，并不牺牲结果的质量。很明显，一个加速因子为5是过大了以至于无法产生关于这个分析的准静态结果。

一个更小的加速因子不会明显地影响结果，比如。对于大多数应用，这些结果是合适的，包括回弹分析。当应用放大因子为10时，结果的质量开始退化，而一般的量和结果的趋势仍然保持未受到影响。相应的，动能与内能的比明显地增加了。关于本例的结果将适用于大部分的情况，但是不适用于精确的回弹分析。 6. 小结

⑴如果一个准静态分析以它的固有时间尺度进行，其解答将几乎是与一个真正的静态解答相同。 ⑵采用加载速率放大或质量放大的方法来获得准静态的解答，应用较少的CPU时间常常是必要的。

⑶只要解答不发生局部化，加载速率常常可以增加一些。如果加载速率提高过大，惯性力则会给解答带来不利的影响。

⑷质量放大是提高加载速率的另一种方法。当使用率相关材料时，最好采用质量放大的方法，因为提高加载速率将人为地改变材料的参数。

⑸在静态分析中，结构的最低阶模态控制着响应。如果知道了最低阶的自然频率，以及对应的最低阶模态的周期，你可以估计获得正确的静态响应所需要的时间。

⑹以各种加载速率运行一系列的分析以确定一个可接受的加载速率可能是必要的。

⑺在大部分的模拟过程中，变形材料的动能决不能超过其内能的一个很小的百分比（典型地为5%到10%）。

⑻在准静态分析中，为了描述位移，使用一条光滑步骤幅值曲线是最有效的方式。