כיצד לקבוע את תדירות השימוש באבקאוס: מדריך מעשי

הבנת תדירות טבעית וחשיבותם בניתוח מבני

תדרים טבעיים מייצגים את התעריפים שבהם מבנה רוטט כאשר מוטרד בהיעדר ציטוטים חיצוניים.הבנת תדרים אלה היא יסודית לחזות כיצד מבנים מגיבים לעומסים דינמיים, בין אם ממכשירים, כוחות רוח, פעילות סיסמית, או עומסים אחרים של זמן-מה.כאשר תדרי ציטוט חיצוניים עולים בקנה אחד עם תדרי טבע של מבנה, התחדשות מתרחשת, מאופיין על ידי עלייה ענקית בעצימה ודרדרים מובילים לאנרגיה או לרטטים מובילים.

תדרים טבעיים הם תכונות מהותיות של מערכת הנשלטת על ידי מסה, נוקשות ותנאי גבול.יותר מסת מורידה תדרים טבעיים, בעוד נוקשות גבוהה יותר מגבירה את התדרים הטבעיים.מערכת בסיסית זו הופכת את הניתוח מודוללי חיוני למהנדסים על פני דיסציפלינות מרובות, מאווירה ורכב ועד הנדסה אזרחית ועיצוב מכני.

Abaqus, תוכנת ניתוח אלמנט סופי מובילה, מספקת כלים מקיפים לקביעת תדרים טבעיים באמצעות תהליכי החילוץ של ערכי אגני ערך.מדריך זה חוקר את זרימת העבודה המלאה לביצוע ניתוח תדר טבעי ב Abaqus, מההכנה המודל באמצעות פרשנות תוצאות ואימות.

יסודות ניתוח Modal Analysis in Abaqus

מה זה Modal Analysis?

ניתוח Modal ב Abaqus כרוך חישוב של ערכים אגניים (תדרים טבעיים) ו- Eigenvectors (צורות מוהות) של מבנה, אשר נגזרים מן המסה, הנוקשות, ומאפייני לחות של המודל הסופי.סוגים של משוואות אשר מתעוררים מניתוח מודולי הם אלה שרואים במערכות אקולוגיות, שבו ערכי האגגנטיות ואגואיסטים מייצגים את התדרים המקבילים התואמים.

הליך החילוץ תדירות מבצע מיצוי ערכי אגני כדי לחשב את התדרים הטבעיים ואת צורות מצב המקביל של מערכת.סוג ניתוח זה מסווג כהליך להטירה ליניארית, כלומר הוא מניח התנהגות אלסטית ליניארית ועיוותים קטנים.

הקרן המתמטית

מיצוי תדירות הוא הליך סייר של הסתה כדי לחשב את התדרים הטבעיים וצורות מצב מקביל של מערכות מרובות גוף, שבו [M] הוא מטריצה מסה סימטרית וחיובית ברורה, [C] הוא המריצה לחות, [K] הוא מטריצה נוקשה.הבעיה ערכי האגנית יכולה להיות פשוטה על ידי התעלמות והנחה ממטרה סימטרית, וכתוצאה מכך ערכי סימטריה אמיתיים ואגמי אמיתי.

השורשים הריבועיים של ערכי האגגן הם מלוטשים כמו ⁇ i, המייצג את התדרים המעגליים הטבעיים של המבנה בקוראן לשנייה (rad /s), ולמצוא את התדרים הטבעיים fi במחזורים לשנייה (Hz), להשתמש בנוסחה fi= ⁇ i / (2 ⁇ ). ה-Ecigenvectors תואמים את הצורה, המתאר את דפוסי עיוות ספציפיים מניח כאשר רוטטציה טבעית בכל תדירות.

מצבי צורה וחשיבותם

צורה של מצב מתאר את דפוס עיוות של מבנה רוטט בתדר טבעי מסוים, עם כל תדר טבעי המתאים לצורה ייחודית של מצב.צורות מצב הם אורטוקונים ועצמאיים אחד מהשני, המייצגים עקירות יחסיות (לא גודל מוחלט) של נקודות על המבנה, עם צמתים (נקודות עם אפס עקירה) ואנטינודות (נקודות עם עקירה מקסימלית) צורות.

לפעמים, הצורות הרצויות היחידות הן התדרים הנמוכים ביותר, כי הם יכולים להיות הצורות הבולטות ביותר שבו האובייקט ימריץ, מחלחל את כל מצבי התדר הגבוהים יותר.הבנת מצבי היסוד הללו היא קריטית להחלטות עיצוב ולאסטרטגיות של הקטנת הרטט.

הכנת מודל היסודות הפיניטי שלך לניתוח תדירות טבעית

יצירת Accurate Geometry

הבסיס של כל ניתוח תדר טבעי מוצלח מתחיל עם מודל אלמנט סופי מדויק.בוא או ליצור את הגיאומטריה של המבנה ב Abaqus. הגיאומטריה צריך לייצג את התכונות החיוניות המשפיעות על התנהגות דינמית תוך פשטות פרטים מיותרים שיגבירו את העלות החישובית ללא שיפור הדיוק.

כאשר יצירת המודל שלך, שקול אם ייצוג תלת-ממדי מלא הוא הכרחי או אם גישות פשוטות כגון אלמנטים קליפה עבור מבנים מעוקלים או אלמנטים של קרן עבור מבנים מסגרת יהיה מתאים יותר.הבחירה של סוג אחד משפיעה באופן משמעותי הן יעילות חישובית והן דיוק התוצאה.

Defining Materials Properties

תכונות חומריות Define, כגון Modulus, צפיפות, ואת היחס של Poisson לניתוח תדר טבעי, שני תכונות חומריות הם קריטי לחלוטין: מודולים גמישים (אשר משפיע על נוקשות) וצפיפות (אשר משפיע על מסה). צפיפות החומר חייב להיות מוגדר עבור כל ניתוח החילוץ תדירות.

התכונות החומריות הבאות אינן פעילות במהלך החילוץ תדירות: הפלסטיות ואפקטים אחרים, תכונות חומרים תלויות בקצב, תכונות תרמיות, תכונות דיפוזיה המונית, תכונות חשמל (למרות חומרים ⁇ הם פעילים), ותכונות זרימה נוזליות נפוחות.מגבלה זו קיימת כי החילוץ בתדר טבעי הוא צעד ליניארי ולכן כל מקורות להתנהגות לא ליניארית הולכים להזניח.

ודא שאתה משתמש ביחידות עקביות לאורך המודל שלך. Abaqus אינו לאכוף מערכת יחידה, כך שמירה על עקביות היא אחריותו של המשתמש.מערכות יחידות יחידה נפוצות כוללות יחידות SI (Pa, ק"ג, m, m, s) או יחידות אימפריאליות (psi, lbm, פנימה, s).

המונחים: Boundary Conditions

החל תנאים מתאימים לסימולציה של מגבלות בעולם האמיתי.תנאים ברומריים יש השפעה עמוקה על תדרים טבעיים וצורות מצב.המבנה עם תנאי תמיכה שונים יפגין מאפיינים דינמיים שונים לחלוטין.

סוגי תנאי גבול נפוצים כוללים:

• (ב) ⁇ :0) ⁇ (התח"ל): "כל מעלות החופש מחוספסות, המייצגות מצב מחוספס במלואו.
• (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) ,Symmetry: 1FLT:1 מגבלות עקירה מותאמות לשימוש בניצול סימטריה מודל
• (ב) ,0) חינם: 1 לא יחולו מגבלות, שימושיות בניתוח רכיבים בבידוד

בכל פעם שניתן, ציין את תנאי הגבול כנתוני מודל (כלומר, בשלב הראשוני ב- ABAS/CAE) או בשלב כללי שקדם את שלב החילוץ של תדירות.פרקטיקה זו מבטיחה טיפול הולם במהלך ניתוחים מחדש ושומרת עקביות בנוסחת בעיית ה-Eagigen Value.

ניתוח חופשי כולל מצבי גוף קשיחים (תדירות אפס), ולכן לחלץ יותר ערכים אגוגנטיים. מצבי גוף ריגרידי מייצגים את התנועה של המבנה כולו ללא עיוות, להופיע כמו אפס או ליד אפס במודלים לא מאומנים.

שיקולים לגבי ניתוח Modal Analysis

מרש המבנה, הבטחת כי גודל האלמנט לוכד את הפרטים הדרושים של הגיאומטריה תוך שמירה על יעילות חישובית.איכות Mesh משפיעה ישירות על הדיוק של תדרים טבעיים מקוטעים, במיוחד עבור מצבים גבוהים יותר.

הנחיות מפתח לניתוח תדירות כוללות:

• השתמש לפחות 6-8 אלמנטים לכל אורך גל של מצב הריבית הגבוה ביותר
• רכיבים גבוהים יותר (quadratic) כאשר ניתן לדיוק טוב יותר עם פחות אלמנטים
• סירוב ל- mesh באזורים של מורכבות גיאומטרית או ריכוז מתח
• לשמור על יחסים סבירים (בדרך כלל פחות מ 5:1 עבור רוב היישומים)
• להימנע מאלמנטים מעוותים מאוד שיכולים להציג שגיאות מספריות

סירוב לרש אם דיוק גבוה יותר הוא קריטי, ולהשתמש באלמנטים S4R או S8R עבור פגזים.עבור מודלים מוצקים תלת-ממדיים, C3D8R (8-node לינארי עם אינטגרציה מופחתת) או C3D20R (20-node quadratic לבנים) הם בשימוש נפוץ.

בצע מחקרים מתכנסים על ידי refining את האפר והשוואה תדרים טבעיים.כאשר התדרים משתנים על ידי פחות מ -2% בין הזיכוכים מוצלחים, התכנסות מרש כבר מושג עבור מצבים אלה.

קביעת שלב ההפקות של Eigen Value ב Abaqus

יצירת הצעד התדירות

הפקודה Frequency מגדירה את סוג הניתוח כהפרעה ליניארית עבור מיצוי ערכים אגניים (ניתוח מתון) ומשמשת לשליטה במספר הערכים האגניים כדי להיות מלוכד, ולהגדיר כיצד המפתור יתקרב למיצוי התדר.

כדי ליצור שלב של החילוץ ב-Abaqus/CAE:

1. ניווט למודול הצעד ב Abaqus/CAE
2. יצירת צעד חדש על ידי בחירת שלב
3. בחרו "Linear perturbation" כסוג הפרוצדורה
4. בחר "שקיפות" כהליך ספציפי
5. לספק שם תיאורי לצעד
6. לחץ ממשיך לגשת לעורך הצעד

בחירת שיטת החילוץ Eigen Value

ABAS /Standard מספק שלוש שיטות ייצור אגניים, עם שיטת Lanczos כמו שיטת ברירת המחדל כי יש לו יותר יכולות כלליות, למרות שיטת Lanczos היא בדרך כלל איטי יותר מאשר שיטת AMS. הבנת המאפיינים של כל שיטה עוזר לך לבחור את המפת המתאים ביותר עבור הניתוח שלך.

Lanczos Eigensolver

זוהי שיטת ברירת המחדל של הפקת תדרים באבקאוס בגלל היכולות הכלליות יותר שלה, במיוחד בעת התמודדות עם מזחלות אגוזיות, והיא שיטה מספרית הרהור המשמשה כדי להפיק ערכים אגוגנים משוערים ואגניבקטורים.

בכל אחד מהצעדים האלה, מערך של אמירות הנקראות שלבים מבוצעות, ובכל אחד מהצעדים האלה, גודלו של וקטור תת-מרחב גדל ומאפשר למחיאות טובות יותר של האגיגבטורים, עם הגודל שבו המרחב התת-קרקעי גדל נקבע על ידי גודל בלוק בכל שלב לנקסטו.

שיטת Lanczos מומלצת:

• המונחים: general-purpose Extracting
• מודלים הדורשים גורמי השתתפות או ההמונים יעילים
• אנליסטים עם מספר רב של פעולות החילוץ
• מערכות מוזאון-מבנה
• מודלים עם אלמנטים ⁇

AMS (Automatic Multi-level Substructing) Eigensolver

המהירות המוגברת של EMS eigensolver ברור במיוחד כאשר אתה דורש מספר גדול של אגנים למערכת עם דרגות רבות של חופש.

אם אתה משתמש בשיטת AMS, הניתוח שלך לא יכול להכיל מספר שלבים של מיצוי תדר, התפוקה היחידה שאתה יכול לבקש היא eigenvectors (משתנה פלט לאול), ואת AMS eigensolver לא compute גורמי לחות מורכבים, גורמי השתתפות, או ההמונים יעילים מודולריים.

אם המודל שלך יש דרגות רבות של חופש ומגבלות אלה מקובלות, עליך להשתמש ב- AMS eigensolver; אחרת, אתה צריך להשתמש ב- Lanczos eigensolver.

שיטת ה-ITERATION

שיטת הפחתת גודלו ניתן להשתמש ביעילות כדי לחלץ את ערכי האגגן ואת אגטיבים של מערכת מורכבת על ידי צמצום גודלה, עם מספר נמוך של ערכים אגניים הדרושים, הקטן יותר בגודל של מערכת ממטריקס. שיטה זו היא בדרך כלל פחות יעילה מאשר לנקסטו עבור רוב היישומים אבל עשוי להיות שימושי עבור מספר קטן של מצבים ממודלים גדולים מאוד.

מפרט מספר מצבי הפלט

ערך נבחר אם אתה רוצה מספר מסוים של ערכים אגניים כדי להיות מחושב, ואז הזן את הערך הזה בתחום המסופק.מספר הצורות כדי לחלץ תלוי מטרות הניתוח שלך ואת טווח תדירות של עניין.

הנחיות לקביעת מספר הצורות:

• לחלץ מספיק מצבים כדי לכסות את טווח התדר של ציטוטים צפויים
• עבור ספקטרום התגובה או ניתוחי זמן-היסטוריה, לחלץ מודים עד תדרים 1.5-2 פעמים תדירות הציטוט המקסימלי
• שקול השתתפות מסה יעילה (המטרה של השתתפות מצטברת של 90% או יותר)
• עבור מודלים ללא תשלום, חשבון עבור שישה מצבי גוף קשיחים (תארי אפס) בתחילת
• התחל עם הערכה שמרנית ולהגדיל אם מחקרים ההתכנסות מצביעים על מצבים לא מספיקים

לחלופין, אתה יכול להתגלות על תדירות מינימלית של עניין (מחזורים / זמן) ותדירות מקסימלית של עניין (מחזורים / זמן) כדי לציין גבולות טווח התדר שבו ABAQUS /Standard יחשב ערכי eigen. גישה זו היא יעילה במיוחד כאשר אתה מעוניין בלהקות תדר מסוים.

שימוש ב- Frequency Shift for Targeted Extraction

עבור ה- Lanczos ו- subspace Iteration eigensolvers אתה יכול לציין תדר חיובי או שלילי מחלף מריבוע, S, ו- Abaqus/Standard יוציאו את ה- eigenfrequencies על מנת להגדיל את המרחק מן השינוי, כך שהמצבים הקרובים ביותר לתדירות נתונה יוטלבו קודם.

שינוי תדירות הוא יקר כאשר:

• אתה צריך מצבים ליד תדירות מסוימת של דאגה
• ניתוח מבנים בלתי מאופשרים שבהם מצבי גוף קשיחים היו שולטים אחרת
• התמקדות מאמץ חישובי על טווח תדר מסוים
• השקעה פוטנציאלית של שחזור עם תדרי ציטוט ידועים

אפשרויות לConventation

Lanczos Solver Parameters

גודל בלוק ברירת המחדל הוא 7, אשר בדרך כלל מתאים, אבל אתה יכול לבחור ערך כדי להיכנס לגודל בלוק מסוים, באופן כללי, גודל בלוק עבור שיטת Lanczos צריך להיות גדול כמו רב-תחומי הצפוי ביותר של ערכים אגניים.

חסימה של שיקולים:

• גדלים בלוק גדולים יותר יכולים ללכוד מקרוב חלל או חוזר על ערכים אגניים יותר אמין
• מבנים סיממטריים לעתים קרובות יש ערך אגוגני חוזר הדורש גדלים בלוק גדול יותר
• הגדלת גודל בלוק מגבירה את דרישות הזיכרון ואת העלות חישובית להסרה
• ערך ברירת המחדל של 7 מתאים לרוב יישומי הנדסה

ניתוח Modal

ניתוחי תדר טבעיים יכולים להתבצע גם במרכיבים לחוצים כדי לקחת בחשבון כל השפעה לא ליניארית שנוצרת על ידי תנאי הטעינה הקודמים. יכולת זו חיונית עבור מבנים שבהם הלחץ הראשוני משפיע באופן משמעותי על התנהגות דינמית.

התדרים הטבעיים של מערכת שונים אם המבנה לא מופרע או מחוץ, עם לחץ רבילי מגביר את התדרים הטבעיים ואת הלחץ הדחיסה הפחתתם.דוגמה נפוצה היא מיתר הגיטרה: הידוק אותו יגדיל את הטון, שהוא הביטוי הברור של התדר שלו.

לבצע ניתוח מודולי טרום-מעור:

1. יצירת צעד סטטי כללי לפני שלב התדירות
2. החל עומסים ותנאי גבול בשלב סטטי
3. אי-לינאריות גיאומטרית (NLGEOM) בשלב סטטי אם עיוותים גדולים מתרחשים
4. צור את הצעד התדירות כהפרעה ליניארית לאחר הצעד הסטטי
5. החילוץ בתדר ישתמש בתצורה הלחיצה כמדינת ההתייחסות

יישומים של ניתוח מודולי pre-stressed כוללים מכונות מסתובב, כבלים מתוחים וממברנות, כלי שיט מחודדים ומבנים תחת טעינה תרמית.

המונחים: Acoustic-Structural Coupling

כדי לחלץ תדרים טבעיים ממערכת אקוסטית-רק או בעלת מבנה-אקוסטי שבו תנועה נוזלית נקבעת באמצעות מהירות זרימה אקוסטית, או שיטת ה- Lanczos או הליך החילוץ המורכב של ערכי האגניים יכול לשמש.

מכיוון שהפיכה מבנית-אקוסטית מתעלמים במהלך ה- AMS ו- SIM-based Lanczos eigenanalysis, ההתחדשות המקובעת תהיה גבוהה יותר מאלה של המערכת המשולבת, אשר ניתן להבין כתוצאה מהזנחה המונית של הנוזל בשלב המבני ולהיפך, ועבור מקרה המתכת והאוויר המשותף, הריסון מבני עשוי להיות לא מושפע יחסית.

הפעלת ניתוח ולנהל את העבודה

יצירת והגשת העבודה

ברגע שהמודל שלך מוכן לחלוטין עם גיאומטריה, חומרים, תנאי גבול, מרש וצעד תדירות מוגדרים, אתה מוכן ליצור ולשלוח את עבודת הניתוח:

1. ניווט למודול העבודה ב Abaqus/CAE
2. יצירת עבודה חדשה על ידי בחירת איוב
3. לחתום על שם תיאורי לעבודה
4. בחרו את המודל שלכם מהתפריט האטה
5. הגדרות עבודה של קוהור כגון מספר מעבדים לביצוע מקביל
6. לחץ על OK כדי ליצור את העבודה
7. להגיש את העבודה לניתוח

מעקב אחר מעמד העבודה באמצעות מנהל העבודה, Abaqus מספק משוב בזמן אמת על התקדמות הניתוח, כולל מספר ערכי האגניים שנבעו וכל אזהרות או שגיאות נתקלו.

הבנת קבצים

ניתוח החילוץ של תדירות מוצלח מייצר מספר קבצים פלט:

• (ב) ,0 (ממסד נתונים) :FLT:1 מכיל את כל התוצאות כולל ערכים אגניים, צורות מצב וגורמי השתתפות
• (ב) ויקרא י"ד): "הכתובים" (ב"ד): "ה'" (ב"ד): "הכתובים" (ב"ד)" (ב"ד)
• (ב) [15] , [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) [15] , [17] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

ערכי אגגן מודפסים בקובץ .dat או נשמרים בנתונים של פלט ההיסטוריה הנקראים EIgenVALUE. Review את קובץ .dat לסיכום מהיר של תדרים מפלט וכל מידע מתכנס.

תוצאות אינטראקטיביות וויזואליזציה

גישה לקצבים טבעיים

לאחר הניתוח להשלים בהצלחה, פתח את מסד הנתונים פלט (קובץ.odb) ב Abaqus/Viewer או מודול Visualization.הערכים האגניים, המייצגים את התדרים הטבעיים, מופיעים בדרך כלל בסדר העולה מהנמוך לתדירות הגבוהה ביותר.

כדי לראות את ערכי התדירות:

1. פתח את קובץ .odb במודול Visualization
2. התצוגה תציג את צורת המצב הראשונה כברירת מחדל
3. השתמש ב-Freativeer כדי לנווט בין מצבים שונים
4. כל מסגרת מתאימה למצב אחד, עם תדירות המוצגת בתצוגה
5. צור דיווח לייצא ערכים לקובץ טקסט לתיעוד

ערכים אגניים זהים מצביעים על מצבי רטט דומים, המופעלים במטוסים שונים.תופעה זו נפוצה במבנים סימטריים שבהם מצבים מרובים מתרחשים באותה תדירות, אך עם אוריינטציה מרחבית שונה.

המונחים: shapes

צורות מצב מספקות תובנה קריטית כיצד המבנה מתפרס על כל תדירות טבעית. הדמיה נכונה מסייעת לזהות אזורי בעיות פוטנציאליות ומדריכים שינויים בעיצוב.

כדי לדמיין את צורות מצב ביעילות:

• השתמש בכלי חתירה כדי להציג את גודל העקירה
• החל את קנה מידה מתאים כדי להפוך צורות מצב גלוי בבירור
• אנימציה אפשרית לראות את דפוס התנועה הדינמי
• השתמש במשתנה contour שונים (רכיבי מיקום, סיבוב) כדי להבין את מאפייני מצב
• השוואת צורות לא ידועות ועיוות בו זמנית

ניתוח משתנה אינו מספק מידע על גודל העקירה, הלחץ או הכוחות; הוא מספק רק את התדרים ואת דפוסי עיוות שבו התחדשות יכולה להתרחש. גודל העקירה המוצגת הם נורמליים וייצג דפוסי תנועה יחסיים ולא עקירה פיזית בפועל.

ניתוח גורמי השתתפות

גורמים ההשתתפות מצביעים על כך שכל מצב יכול להיות נרגש על ידי עומסים החלים בכיוונים ספציפיים.גורמי ההשתתפות מחושבים באמצעות הנוסחה: ⁇ i= ⁇ iT [M] שבו [D] מייצג ספקטרום של עקירה יחידה מונחה בכל אחד מהכיוונים קרטסיאנים הגלובליים וסיבוב על כל ציר.

גורמי השתתפות גבוהים מצביעים על מצבים אשר יתרמו באופן משמעותי לתגובה הדינמית כאשר צוטטות בכיוון זה.מצבים עם גורמי השתתפות נמוכים בכל הכיוונים פחות צפויים להיות נרגשים מתנאי טעינה טיפוסיים.

מסה יעילה משתנה קשורה קשר הדוק לגורמי השתתפות, המייצגת את השבריר של מסה מערכת הכוללת המשתתפים בכל מצב.לייצוג נאות של תגובה דינמית, מסה יעילה מודוללית מצטברת צריכה בדרך כלל לעלות על 90% בכל כיוון של עניין.

יצירת דוחות ותיעוד

תיעוד מקיף של תוצאות תדר טבעי הוא חיוני עבור ביקורות עיצוב ואימות. Abaqus מספק כלים ליצירת דוחות מותאמים אישית:

1. ניווט לדווח על שדה Output במודול Visualization
2. בחר את שלב התדר ומשתנה הפלט המתאים
3. בחר את התבנית עבור הדו"ח (טקסט, HTML, או CSV)
4. ציין את מיקום הקובץ ואת השם
5. ליצור את הדו"ח

בלעדי בתיעוד שלך: שולחן של תדרים טבעיים עבור כל מצבי המפלט, הדמיה בצורת מצב עבור תדרים קריטיים, גורמי השתתפות והמון יעיל, השוואה לדרישות עיצוב או קריטריונים קבלה, וכל תצפיות על מאפייני מצב.

אימות ואימות של תוצאות

מחקרים בנושא

אימות התכנסות Mesh מבטיח כי התוצאות שלך לא מושפעות באופן משמעותי על ידי צפיפות mesh. בצע מחקרים התכנסות על ידי refining באופן שיטתי את ה- mesh והשוואה תדרים טבעיים:

1. התחל עם מרש חזק יחסית
2. להפיק תדרים טבעיים עבור מצבי עניין
3. סירוב לרש על ידי צמצום גודל האלמנט (בדרך כלל על ידי גורם של 1.5-2)
4. להפעיל מחדש את הניתוח ולהשוות תדרים
5. המשך הזיקוק עד שינויים בתדירות הם פחות מ -2%
6. מסמך התנהגות ההתכנסות

מצבים נמוכים בדרך כלל מתאחדים מהר יותר מאשר מצבים גבוהים יותר.אם אתה צריך מצבי דיסלקציה גבוהים, יותר זיכוך מרש הוא הכרחי.העלות החישובית עולה באופן משמעותי עם הזיקוק, ולכן מאזן דרישות דיוק נגד משאבים זמינים.

קיצור של Analytical Verification for Simple Geometries

עבור ג'קמטות פשוטות כמו דבורים, צלחות ופגזות, פתרונות אנליטיים סגורים קיימים בתדרים טבעיים.שוואת תוצאות האבקאוס שלך נגד ערכים תיאורטיים אלה כדי לאמת את ההתקנה של המודל ואת הדיוק של הפתרון.

פתרונות אנליטיים נפוצים כוללים:

• אוילר-Bernoulli beam התיאוריה של זחלים
• טיםושנקו דבורים התיאוריה של דבורים עבות
• קירצ'וף תאוריה של צלחות דקות
• Mindlin-Reissner צלחת עבור צלחות עבות

פערים בין תוצאות אנליטיות ו- FEA עשויים להצביע על שגיאות מודלים, סוגים לא מתאימים, צפיפות לא נאותה, או מגבלות של התיאוריה האנליטית עבור הגיאומטריה הספציפית שלך.

ניתוח ניסיוני שחיתות

ברגע שהמבנה בנוי, זה תרגול טוב לאמת את מודל FEA באמצעות תוצאות ניתוח מודולל ניסיוני (EMA) ניתוח מודולי ניסיוני אימות תחזיות מודל סופיות באמצעות איסוף נתונים של בדיקות פיזיות, עם פרמטרים מודולאליים נמדדים המספקים תדרים טבעיים בעולם האמיתי וצורות להשוואה עם תוצאות תוכנה.

ניתוח ניסיוני משתמש בקדרממטרים ופטישים המשפיעים כדי למדוד תדרים וצורות מצב. הגישה הניסויית מספקת נתונים אמיתיים קרקעיים שיכולים לחשוף הנחות דוגמנות הדורשות זיכוך.

שיטות שחיתות כגון Modal Assurance קריטריון (MAC) להבטיח מודל FEA לחזות במדויק תדרים טבעיים וצורות מצב. ערכי MAC נע בין 0 ל-1, עם ערכים מעל 0.9 המציין מתאם מצוין בין צורות ניסיוניות ואנליטיות.

מקורות משותפים של פער בין FEA לתוצאות ניסיוניות כוללים:

• תכונות חומריות לא רצויות (במיוחד לחות)
• תנאי גבול מפוכחים שאינם מתאימים למגבלות בפועל
• רכיבים או חיבורים בדגם FEA
• שינויים בייצור של גיאומטריה נומינאלית
• השפעות טמפרטורה על תכונות חומריות

בדיקת שגיאות דוגמנות

כמה שגיאות מודלים נפוצים יכול לייצר תוצאות תדר טבעי לא נכונות.בדק באופן שיטתי עבור נושאים אלה:

• (הופנה מהדף ⁇ ) ,0) , עיין כי צפיפות מוגדרת לכל החומרים וכי כל המרכיבים כלולים
• (ב) ,0 חלקים מחוברים: FLT:1ua להבטיח קישוריות נכונה בין רכיבים באמצעות קשרים, מגבלות או צמתים משותפים
• (ב) ,0) יחידות נכונות: 1.101 לאשר את מערכת היחידה עקבית בכל המודל
• מודל:0 (Over-consated Model: FLT:1) בדוק כי תנאי הגבול לא מקיפים באופן מלאכותי את המבנה
• (ב) עיין בפרשת ה[[1924]]: [[1924]]]]

חוסר יכולת ומצבי גוף נוקשים גורמים [K] להיות בלתי-מעצורים המובילים לערכים שליליים ואפסיים של אגניים. ערכים שליליים שליליים הם ערכי אי-גן שליליים מצביעים על חוסר יציבות או על בזבזנות, בעוד אפס ערכים אגוגנים מייצגים מצבי גוף נוקשים במודלים לא מאומנים.

יישומים מעשיים ושיקולי עיצוב

הימנעות מנקמה בעיצוב

עיצוב סטרקטידור דורש הימנעות מחזרות על ידי הבטחת תדרים טבעיים אינם תואמים עם תדרים תפעוליים (למשל, גשרים, טורבינות) כאשר ידוע כי כוח הציטוט עולה בקנה אחד עם אחד התדרים הטבעיים שנמצאו בניתוח מודוללי, המבנה יכול להיות מתוכנן מחדש או שונה כדי לשנות את התדר הטבעי הרחק מן התדר המצט, כך שתדירות הציטוט כבר לא ליפול על טבעי של התדירות של המבנה.

אסטרטגיות עיצוב להימנע משיקום כוללות:

• שינוי:0 (ב) שינוי: 1FLT: 1) הוסף אלמנטים מבניים או להגדיל את שטחי הצלב כדי להעלות תדרים טבעיים
• (ב) ,0) שינוי: (ב) ,אוסיף או להסיר מסה כדי להרחיק תדרים מן הציטוטים
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• שינוי מיקום:0 (FLT:0) שינוי מיקום: 1FLT:1 Relocate תנאי גבול לשנות התנהגות דינמית

עבור כל רכיב שהוא חלק ממערכת רטט, יש צורך לדעת את התדירות הטבעית ולשמור אותו הרחק מן ה- ⁇ 2 של התדירות הטבעית של רכיב זה לעבודה נאותה ולהימנע מכישלון פתאומי.מדריך זה מספק שולי בטיחות כדי להסביר את אי-ודאות וריאציות.

גורמי אנוש ושיקולי בטיחות

עבור מערכות שמשותפות משאבי אנוש, חובה להיות תדר טבעי ו רטט מושרה מעל 11Hz עבור אמצעי זהירות בטיחות, כמו חלקי גוף האדם יש להקה תדר טבעי 4-6 הרץ ו 7.5Hz בממוצע. מבנים וציוד כי אנשים אינטראקציה עם חייב להיות מתוכנן למנוע התחדשות מרגשת בגוף האדם, אשר יכול לגרום לאי נוחות, עייפות, בעיות בריאות.

יישומים הדורשים שיקולים של גורמים אנושיים כוללים מושבים ותאורים, קומות בנייה ופלטפורמות, כלי חשמל מוחזקים ביד, ומכונות תעשייתיות עם תחנות מפעיל.

יישומים תעשייתיים-חלקיים

יישומים אוויריים כוללים ניתוח של כנף פלוטר או חלליות רכיב רטטים.ניתוח תדר טבעי הוא קריטי לאורך עיצוב אווירוקל כדי להבטיח שלמות מבנית תחת עומסי טיסה דינמיים, צוטטות אקוסטיות, ורטטים שיגור.

בהנדסה אזרחית, תדר טבעי והתחדשות משפיעים על יציבות מבנים ושחקני שמיים במהלך רטט המושרה רוח ותנאים סיסמית.בניינים גבוהים משלבים לחות ההמונים מכוונן ומערכות בקרה אחרות של רטט, המבוססות על תוצאות ניתוח מודולאלי.

יישומי רכב משתמשים בניתוח תדר טבעי עבור רעש, רטט, קשיחות (NVH) אופטימיזציה.הבנת מצבי מבני מסייע למהנדסים למזער רעש תא, להפחית את שידור הרטט ולשפר את נוחות הנסיעה.

הפעלת מכונות כגון טורבינות, דחוסים ומנועים דורשות תשומת לב זהירה לתדרים טבעיים כדי להימנע ממהירויות קריטיות שבו התחדשות עם תדרי סיבוב יכולה לגרום לכישלון קטסטרופלי.

שימוש בתוצאות Modal עבור אנליסטים

מיצוי תדר טבעי משמש לעתים קרובות כבסיס לניתוחים דינמיים מורכבים יותר:

• (FLT:0) ניתוח ספקטרום של ספקטרום: ההרחבה של שיטות ושיטות שימוש כדי לחזות תגובה מבנית לרעידת אדמה או להלם
• (ב) ⁇ :0) מובל: 1 מעסיקות בסיס מודולרי כדי לפתור ביעילות בעיות דינמיות טרנסיות
• (FLT:0)Steady-state Dynamics:FLT:1 Analyzes הרמוני תגובה באמצעות שינוי מודולי
• (ב) ,0 ,Random Vibration: FLT:1 חיזוי התגובה לציטוט אקראי באמצעות פרמטרים מודוליים

מבין ההליכים המשתמשים ב-Eigenvectors, רק הליך דינמי מבוסס-מצב יכול לעקוב אחר שלב החילוץ של תדר AMS.אם אתה מתכנן להשתמש בתוצאות מודולליות עבור ניתוחים עוקבים, ודא כי האתר הנבחר שלך תומך בהליכים הנדרשים מטה הזרם.

בעיות נפוצות

בעיות בהסכמה

אם Abaqus אינו מצליח להוציא את מספר המבוקש של ערכים, ייתכן שחלק מהגורמים יהיו אחראים:

• (ב) ,0) טווח התדרים המשתנים: FIRLT:1 (הגדלה של תדירות הריבית המקסימלית)
• (ב) ,0) בעיות דיוק נאמריות: FLT:1reaine Refine mesh או התאמת סובלנות פותר
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) הפחתה של גודל מודל או עלייה בזיכרון

אם אתה מציין את התדירות המקסימלית של עניין ואת מספר הערכים האגניים הנדרשים ואת המספר האמיתי של ערכים אגניים הוא מזלזל, Abaqus /Standard יפיק הודעת אזהרה מתאימה; ניתן למצוא את האגיגמות הנותרים על ידי הפעלת החילוץ התדירות.

Zero Frequencies

תדרי אפס או ליד אפס בתוצאות בדרך כלל מצביעים על מצבי גוף קשיחים.אלה מתרחשים כאשר המבנה אינו מוגבל לחלוטין ויכול לנוע ללא עיוות.עבור ניתוח ללא תשלום, צפויים צפויים שישה מצבי גוף נוקשים (שלושה תרגומים ושלוש סיבובים).

אם לאפס תדרים מופיעים באופן בלתי צפוי במודל מוגבל, בדוק:

• חלקים מנותקים שיכולים לנוע באופן עצמאי
• תנאי גבול בלתי אפשריים
• מכניזם במבנה (דרגות של חופש המאפשרות תנועה ללא מאמץ)
• בעיות דיוק נומריות עם מבנים גמישים מאוד

ערכים בלתי חוקיים

אם תדרים טבעיים נקובים נראים גבוהים או נמוכים באופן שיטתי, וודאו באופן שיטתי:

• (ב) ,0) ,לא סייג: 1
• (ב) ,0) תכונות אוויריות: 1.FLT:1 לבדוק את המודולולים הגמישות ואת ערכי צפיפות הם נכונים
• (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) עיין בפסוקים הבאים:0) .
• (ב) ,0) סוגי הטמעה: 1 (ב) עיין בנוסחאות יסוד מתאימות לגיאומטריה שלך

בדיקת רגישות מהירה: תדרים טבעיים בקנה מידה עם ⁇ (stiffness /mass) נוקשות דובוללינג מגבירה את התדרים על ידי ⁇ 2 ⁇ 1.41, בעוד הכפלה של מסה יורדת על ידי 1 / ⁇ 2 ⁇ 0.71.

בעיות זיכרון וביצוע

מודלים גדולים עם דרגות רבות של חופש יכולים להיתקל במגבלות זיכרון או בזמני פתרון מופרזים.אסטרטגיות לשיפור הביצועים כוללים:

• השתמש ב- AMS eigensolver עבור מודלים גדולים מאוד כאשר המגבלות שלו מקובלות
• סימטריה של Exploit כדי להפחית את גודל המודל
• השתמש בטכניקות להרס מחדש של רכיבים
• עיבוד במקביל של מעבדים מרובים
• אופטימיזציה של צפיפות mesh (refine רק במידת הצורך)
• שקול טכניקות מודלים מופחתים עבור מחקרים ראשוניים

שיטות טובות וטיפים מתקדמים

אסטרטגיות Simplification

פשטות מודל יעילה מפחיתה את העלות החישובית תוך שמירה על דיוק לתאריות העניין:

• (FLT:0) Remove רכיבים לא-הוראה: ההרחבה 1 (הכולל פרטים שאינם משפיעים באופן משמעותי על מסה או על נוקשות
• (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) , ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ,0) מרכיבים נמוכים יותר: FLT:1 , מייצג מבנים מאופקים דקים עם קליפות במקום מוצקים

מסמך כל הסימולציות והערכה של השפעתן על תוצאות באמצעות מחקרים הרגישות או השוואה עם מודלים מפורטים יותר.

שיקולים

דמפינג מפחית את רטט amplitude אבל יש השפעה מינימלית על תדרים טבעיים, אם כי במערכות אמיתיות, לחות שינויים תדרים מעט ומציג ערכים מורכבים של Eigenvalues. מיצוי תדר סטנדרטי ב Abaqus הזנחה לחות וקידודים שלא ניתן להבחין בתדרים טבעיים.

עבור רוב המבנים, התוספת הזו תקפה כי לחלח יש השפעה קטנה על תדרים טבעיים (בדרך כלל פחות מ - 1-2% עבור מבנים לחבקים קלים).

איכות איכות איכות בדיקה

לפני סיום ניתוח התדר הטבעי שלך, לאמת את הפעולות הבאות:

• גיאומטריה מודל מייצגת במדויק את המבנה הפיזי
• תכונות חומריות (מודלים טבעיים, צפיפות, יחסו של פומפסון) נכונות ועקביות
• יחידות עקביות לאורך כל המודל
• תנאים קשים מייצגים כראוי את המגבלות בפועל
• איכות Mesh עונה בסטנדרטים (יחס ספציפי, עיוות, צפיפות)
• התכנסות Mesh נבדקה עבור מצבי עניין
• Appropriate eigensolver נבחר על בסיס המאפיינים של המודל
• מצבי Sufficient מופקים כדי לכסות טווח תדרי עניין
• תוצאות האומתו נגד פתרונות אנליטיים או נתונים ניסיוניים כאשר הם זמינים
• צורות מצב הן סבירות פיזית והתאמה לציפיות
• תיעוד כולל את כל הנחות, פשטות, תוצאות אימות.

מחקרים פרדוקסליים ואופטימיזציה

ניתוח תדר טבעי לעתים קרובות מהווה את הבסיס למחקרי אופטימיזציה עיצוביים.חקירות פארמטריות יכולות לזהות כיצד משתנים עיצוב משפיעים על התנהגות דינמית:

• פרמטרים גיאומטריים Vary (היקנות, אורך, צומת) כדי להבין רגישות
• לחקור אפשרויות חומרים שונות ואת ההשפעה שלהם על תדרים
• חקר הגדרות תנאי גבול חלופיות
• השפעה של הוספת אלמנטים נוקשים או מסה

Abaqus יכול להיות יחד עם כלים אופטימיזציה כדי לחפש באופן אוטומטי עיצובים העומדים בדרישות תדירות תוך צמצום משקל או עלות. מטרות אופטימיזציה Common כוללות למקסם את התדר הבסיסי, הפרדה תדרים מלהקות ציטוטים, או השגת ערכי תדרי יעד.

מגמות מתפתחות ופיתוח עתידי

תחום פעיל אחד הוא שילוב של למידת מכונה ושיטות מונעות נתונים עם מודלים מסורתיים של אלמנטים סופיים, עם חוקרים באמצעות רשתות עצביות מלאכותיות (ANNs) כדי לשפר את הניתוח מודוללי התפעולי על ידי עדכון מודל מבוסס על נתונים ניסיוניים של רטט.

מגמה משמעותית נוספת היא פיתוח של מודלים מסדרים מופחתים ופונדקאיים עבור מערכות דינמיות, עם שיטות אלה שמטרתן לקצץ באופן דרסטי את העלות חישובית תוך שמירה על מאפיינים דינמיים חיוניים, כמו מודלים סופיים נאמנות גבוהה יכול להכיל מיליוני מעלות של חופש, מה שהופך ניתוחי דרך חוזרים על עצמם יקר חישובי חישוב.

אזור מתפתח שלישי הוא ניתוח מודולרי מתקדם (OMA), אשר בניגוד לבדיקות מודולריות קלאסיות, לחלץ תכונות מודוליות מבנים בתנאים תפעוליים אמיתיים, ללא צורך בציטוט מבוקר.התפתחויות אלה מבטיחות להפוך ניתוח מודוללי נגיש יותר, מדויק ומשולב עם מערכות ניטור בריאות מבניות בעולם האמיתי.

מסקנה

קביעת תדרים טבעיים באמצעות Abaqus היא מיומנות בסיסית עבור מהנדסים העובדים עם מערכות דינמיות.מדריך מקיף זה כיסה את זרימת העבודה המלאה הכנה למודל באמצעות פרשנות תוצאות ואימות. על ידי ביצוע שיטות אלה, אתה יכול לבצע בבטחה ניתוחי תדר טבעי המספק תובנות חשובות להתנהגות דינמית מבנית.

נקודות מפתח כוללות את החשיבות של הכנת מודל מדויקת עם תכונות חומריות ותנאי גבול נאותים, צפיפות מרש מתאימה המאומנת באמצעות לימודי התכנסות, מבחר של eigensolver הנכון המבוסס על תכונות מודלים ודרישות ניתוח, אימות יסודי של תוצאות באמצעות השוואה אנליטית או מתאם ניסיוני, והבנה כיצד ליישם תוצאות ניתוח מודולי החלטות עיצוב מעשי.

ניתוח תדירות הוא חלק אינטגרלי מתהליך העיצוב, עוזר לחזות את ההתנהגות של המערכת תחת עומסים דינמיים שונים. בין אם אתה מתכנן מבני אווירול, רכיבי רכב, תשתיות אזרחיות, או מכונות תעשייתיות, ניתוח תדר טבעי ב Abaqus מספק את הבסיס להבטחת יושרה מבנית ולהימנע מכישלונות הקשורים להתחדשות.

לקבלת למידה נוספת, להתייעץ עם תיעוד האבקאוס הרשמי, לחקור בעיות דוגמאות המסופקות עם התוכנה, ולשקול נושאים מתקדמים כגון דינמיקות לא ליניארית, הפיכה אקולוגית-מבנהית וטכניקות אופטימיזציה.פרקטיקה רציפה עם יישומים מגוונים להעמיק את ההבנה שלך ולהרחיב את היכולות שלך בניתוח דינמיקות מבניות.

משאבים נוספים

כדי להעמיק את הידע שלך על ניתוח תדר טבעי ובדיקות מודולליות, לשקול לחקור את המשאבים הסמכותיים האלה:

• (ב) [15] ,917:0) ,(ה) ,(ב) ,(ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ◄ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (FLT:0 ScienceDirect Modal Analysis Topics) 1 (מאמרים אקדמיים ומאמרים מחקר)
• (FLT:0) ociety for Experimental MechaniccioFLT) 1 - ארגון מקצועי לבדיקת מודולים וניתוח
• (ב) ◄ ◄ אגודה בינלאומית לחיקוי הנדסי וסימולציה

על ידי שילוב הבנה תיאורטית עם ניסיון מעשי ב Abaqus, אתה תהיה מצויד היטב להתמודד עם אתגרים ניתוח תדר טבעי מורכב ולתרום עיצובים מבניים בטוח ויעיל יותר בכל תחומי ההנדסה.