第五章 加载

1．载荷步
载荷步仅仅是为了获得解答的载荷需要。在线性静态或稳态分析中，用户可以使用不同的载荷步施加不同的载荷组合。例如，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。
图5-2显示了一个包含3个载荷步的载荷历程曲线。第一个载荷步用于线性载荷，第二个载荷步用于恒定载荷，第三个载荷步用于载荷卸载。

2．子步
子步表示求解过程中载荷步包括的点，一个载荷步根据需要可以包括无数个子步。例如一个载荷的求解时间为1s，则可以每隔0.1s设置一个子步，也可以每隔0.2s设置一个子步。
使用子步的原因如下。
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。
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。
在谐响应分析中，使用子步获得激励频率范围内多个频率处的解。
3．平衡迭代
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静态或瞬态非线性分析中的迭代修正。
例如，如图5-3所示，对二维非线性静态分析，为获得精确解，通常使用两个载荷步。
第一个载荷步，将载荷逐渐加到5～10个子步以上，每个子步仅用一次平衡迭代。
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5-2  瞬态载荷历程曲线

图5-3  载荷步、子步和平衡迭代