有限元基本概念-【什么是惯性释放】

    在进行结构仿真分析时，我们需要对结构施加足够的约束，才能保证能计算出结果且是正确的结果。原因在于，结构仿真是求解如下方程：

    其中：M为结构质量矩阵；K为结构的刚度矩阵；P为结构所受外载荷；d为结构节点的位移。

在有限元分析中，如果结构是无约束或欠约束，在求解上述方程时，刚度矩阵是奇异的，即行列式为0，如果不施加足够的约束，则方程的解是不唯一的，即我们常说的存在刚体 位移，这会导致软件无法求解，或者即便能计算，计算结果中会发现结构“飞出去了”，无法得到正确的位移和应力解。这种情况，软件也会提示错误信息。
如ansys会弹出如下错误提示：

  Nastran会弹出Fatal 9050，ABAQUS会提示Too many attempts made for this increment等类似信息。

    然而，在实际工程中，诸如飞机、航空器、船舶、设备吊装等，它们是没有支撑点的，在仿真分析时如果按照实际情况施加约束，就会导致上述问题。

    对于此类问题，通常会用到惯性释放技术。
    惯性释放允许对完全无约束的结构进行静力分析。简单地说就是用结构的惯性(质量)力来平衡外力。尽管结构没有完全约束，分析时仍假设其处于一种“静态”的平衡状态。采用惯性释放功能进行静力分析时，只需要对一个节点进行6个自由度的约束(建立一个虚支座)。针对该支座，程序首先计算在外力作用下每个节点在每个方向上的加速度，然后将加速度转化为惯性力反向施加到每个节点上，由此构造一个平衡的力系(支座反力等于零)。求解得到的位移描述所有节点相对于该支座的相对运动。
    常用的商业CAE分析软件MSC.NASTRAN、ANSYS、ABAQUS均提供了惯性释放功能。