5.1.2 载荷步、子步和平衡迭代
更新于 2026年10月13日
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5.1.2 载荷步
、子步和平衡迭代
载荷步仅仅是为了获得解答的载荷配置。在线性静态或稳态分析中,可以使用不同的载荷步施加不同的载荷组合:在第一个载荷步中施加风载荷,在第二个载荷步中施加重力载荷,在第三个载荷步中施加风和重力载荷以及一个不同的支承条件等。在瞬态分析中,多个载荷步加到载荷历程曲线的不同区段。
ANSYS程序将为第一个载荷步选择的单元组用于随后的载荷步,而不论用户为随后的载荷步指定哪个单元组。要选择一个单元组,可使用下列两种方法之一。
GUI:Utility Menu>Select>Entities。
命令:ESEL。
图5-2显示了一个需要3个载荷步的载荷历程曲线:第一个载荷步用于线性载荷,第二个载荷步用于不变载荷部分,第三个载荷步用于卸载。
子步为执行求解载荷步中的点。由于不同的原因,要使用子步。
在非线性静态或稳态分析中,使用子步逐渐施加载荷以便能获得精确解。(https://www.daowen.com)
在线性或非线性瞬态分析中,使用子步满足瞬态时间累积法则(为获得精确解通常规定一个最小累积时间步长)。

图5-2 使用多个载荷步表示瞬态载荷历程
在谐波分析中,使用子步获得谐波频率范围内多个频率处的解。
平衡迭代是在给定子步下为了收敛而计算的附加解。仅用于收敛起着很重要作用的非线性分析中的迭代修正。例如,对二维非线性静态磁场分析,为获得精确解,通常使用两个载荷步(见图5-3)。
第一个载荷步,将载荷逐渐加到5~10个子步以上,每个子步仅用一个平衡迭代。
第二个载荷步,得到最终收敛解,且仅有一个使用15~25次平衡迭代的子步。

图5-3 载荷步、子步和平衡迭代