问题描述:
能量图中各种能量类型代表什么?
解答:
用户在完成非线性时程分析、非线性静力分析或阶段施工分析后,可以通过【显示】>【累积能量分量】命令查看能量图。
图1 能量图
能量图中各能量分量解读如下:
-
输入(Input)。这是外部输入到结构中的能量,这包括:
-
势能(Potential)。这是由于结构弹性应变引起的能量,当荷载移除后,可以被恢复。
-
动能(Kinetic)。这是由于结构运动引起的能量。在静力分析中,动能为零。
-
非线性粘滞阻尼(Nonlinear Viscous Damping)。这代表了速度型阻尼器所耗散的粘滞阻尼能。非线性粘滞阻尼在非线性静力和施工顺序荷载工况中是不会变化的。下列连接类型单元可以在时程工况中生成非线性粘滞阻尼:
-
线性阻尼属性
-
阻尼器—指数型
-
阻尼器—双线性
-
三摩擦摆隔震器(仅轴向自由度)
-
非线性滞回阻尼(Nonlinear Hysteretic Damping)。这代表基于位移型阻尼器及材料塑性变形(包括铰)所耗散的滞回能。在非线性静力、施工顺序和时程工况中下列单元可以生成非线性滞回阻尼:
-
具有下述属性类型的连接单元:
-
摩擦弹簧阻尼器
-
多段线性塑性
-
塑性(Wen)
-
橡胶隔震器
-
三摩擦摆隔震器(剪切自由度)
-
所有类型的框架非线性铰
-
具有非线性材料属性的分层壳单元
-
整体阻尼(Global Damping)。这代表了结构作为整体的能量耗散。对于模态叠加时程荷载工况,这包含了指定给荷载工况的模态阻尼,以及有可能指定给材料的模态阻尼;对于非线性直接积分时程荷载工况,这包含了指定给荷载工况的刚度质量比例阻尼,以及可能指定给材料的这种阻尼。整体阻尼为粘滞性的(与速度相关),在非线性静力和施工顺序荷载工况中不会改变。
-
误差(Error)。势能、动能和三种阻尼能之和期望等于输入能量,能量误差就是输入能量与这个和值的差值。误差不为零的原因包括:
另外若时间积分算法中引入了“算法阻尼”,如威尔逊θ法中的θ值,HHT方法中的α值等等,也会导致能量误差。