Paco-SAP V2022 支持变步长积分

BIAD结构设计软件Paco · 发表于 2022-8-8 10:59:06

近年来，随着高性能计算技术的不断发展，显式直接积分发得到了十分显著的加速，越来越多的软件采用显式积分作为主要弹塑性时程计算方法，Paco-SAP也是如此。

熟悉结构动力学的小伙伴们肯定都知道，显式积分的稳定积分步长一般受到结构最大频率（最小周期）的控制。因此，当结构中某些单元发生大变形时，其稳定步长可能会缩小，如果一直采用初始固定步长分析，可能在计算过程中引起失稳。

针对上述问题，Paco-SAP研究开发了自动变步长积分算法。该算法可实时扫描结构变化，自动确定积分步长，对于超大模型效果尤其显著，可解决大变形引起的固定计算步长失稳问题，并大幅节省计算时间。下面我们看一个算例。

算例：某金属网格结构冲击问题

如图所示金属网格结构，共有3300万自由度，底部受到冲击荷载作用，分别采用Abaqus和Paco-SAP进行分析。

上图为Abaqus和Paco-SAP的位移结果对比，可以看出Paco-SAP采用变步长分析，计算结果与Abaqus十分接近。

积分时刻点/s	积分步长/s
0	0.00076
2	0.00073
4	0.00068
6	0.00063
8	0.00021
10	0.00005

上表为Paco-SAP积分步长随积分时间的变化。对于该模型来说，冲击荷载下，随着局部单元受压，结构的稳定步长在不断缩短，采用初始分析计算得到的稳定步长不能满足计算要求，如果采用最终稳定步长进行分析，则需要10倍以上的计算时间。

计算环境

综上所述，Paco-SAP 的变步长积分算法可解决大变形引起的固定计算步长失稳问题，并大幅节省计算时间。此外，Paco-SAP V2022在减隔震方面做了重点加强，增加了复模态分析以及消能子结构设计等大量新功能，底层有限元技术也在不断迭代，近期张量导数和数值积分方面又获得重要进展，欢迎广大工程师下载使用最新版。

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