问题:
解答:
首先,应当注意的是,以上三个刚度选项仅适用于非线性分量,与线性分量无关。
第一,“Stiffness Used for Linear and Modal Load Cases” 即:在线性工况和模态工况中采用的连接单元的刚度。该选项包括三个子选项:Effective Stiffness;Effective Stiffness from Zero, Else Nonlinear;Nonlinear Stiffness。
默认选项“Effective Stiffness from Zero, Else Nonlinear”即:如果线性工况或模态工况的结构刚度为“零初始条件-无应力状态”,连接单元采用其有效刚度作为后续线性工况或模态工况中保持不变的常刚度;如果线性工况或模态工况的结构刚度为“非线性工况的终止刚度”,连接单元以非线性工况结束时该连接单元的终止刚度(即切线刚度)作为后续线性工况或模态工况中保持不变的常刚度。
“Effective Stiffness”即:无论线性工况或模态工况的结构刚度如何选择,连接单元始终采用其有效刚度作为后续线性工况或模态工况中保持不变的常刚度。也就是说,即使结构刚度为“非线性工况的终止刚度”,连接单元仍采用其有效刚度作为后续线性工况或模态工况中保持不变的常刚度。
“Nonlinear Stiffness”即:如果结构刚度为“非线性工况的终止刚度”,该选项与前述默认选项无异。但是,如果结构刚度为“零初始条件-无应力状态”,连接单元以其非线性属性中的初始刚度而非线性属性的有效刚度,作为后续线性工况或模态工况中保持不变的常刚度,请读者注意!
通常来讲,对于橡胶隔震器、摩擦隔震器以及 Wen 塑性单元,推荐选用“Effective Stiffness”。这是因为非线性工况结束时过大的连接单元刚度往往导致后续线性工况或模态工况中的结构过刚。
对于间隙(Gap)单元或钩(Hook)单元,可根据需要选择“Effective Stiffness from Zero, Else Nonlinear”或“Nonlinear Stiffness”选项。这是因为后续的线性工况或模态工况必须保持在前置的非线性工况中确定的“接触/张开”或“张紧/松弛”状态。
第二,“Stiffness Used for Stiffness-proportional Viscous Damping”即:在粘滞阻尼的刚度比例分量中采用的连接单元的刚度。该选项包括三个子选项:Initial Stiffness(K0); Tangent Stiffness(KT);Effective Stiffness(KE)。
直接积分法或 FNA 法的动力时程分析可采用瑞利阻尼,连接单元的刚度会影响瑞利阻尼中刚度比例阻尼的大小。初始刚度 Initial Stiffness(K0)即采用连接单元的非线性初始刚度,该刚度值往往较大使计算结果偏于危险;切线刚度 Tangent Stiffness(KT)即采用连接单元当前状态的瞬时刚度,该刚度值较为合理但需迭代计算,计算效率低下;有效刚度 Effective Stiffness(KE)即采用连接单元的线性有效刚度,与前两者相比既不会过大地考虑阻尼作用,也不会显著增加计算时间。
第三,“Stiffness-proportional Viscous Damping Coefficient Modification Factor” 即:在粘滞阻尼的刚度比例分量中连接单元的刚度修正系数。用户可根据需要输入适当的修正系数,用以简单地放大或缩小连接单元的刚度值,零值即忽略连接单元对瑞利阻尼的刚度贡献。
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知识点:连接单元刚度选项设置
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