说明
Maxwell 材料模型由串联的线性弹簧和粘滞阻尼器组成。 在该验算示例中,对模型的时特性进行了测试。 Maxwell 材料模型受恒力 Fx加载。 该力在初始弹簧力的作用下,在阻尼器的作用下变形不断扩大。 观察加载时(20 秒)和分析结束时(120 秒)的变形。 使用“线性隐式 Newmark 方法”进行时程分析。
系统属性 | 弹簧 | 刚度 | k | 100,000 | kN/m |
阻尼器 | 粘滞阻尼 | C | 1000,000 | kNs/m | |
荷载 | 力 | Fx | 1,000 | kN |
解析解
Maxwell 材料模型为串联连接的弹簧和阻尼器。 弹簧应力 σe和阻尼器应力 σv相等(σe =σv =σ)。 该模型的总应变定义如下:
E | 弹性模量 |
t | 时间 |
η | Dynamic viscosity |
考虑到加载从时间 t0开始,该公式可以修改以获得特定时间 Maxwell 材料模型的变形。
然后可以计算在时间 20 s 和 120 s 时的变形。
RFEM 和 RSTAB 设置
- 在 RFEM 6.05 中建模
- 用于使用荷载系数时间曲线的时程分析
- 使用线性隐式 Newmark 法
结果输出
数量 | 任意解 | RFEM 6 | 比值 |
ux (t=20) [毫米] | 10,000 | 10,005 | 1,001 |
ux (t=120) [毫米] | 110,000 | 110,005 | 1,000 |
下图显示了变形 ux的时间曲线。