SkyCiv veröffentlicht Frequenz- und Antwortspektrumanalyse

Einfache Software, Ernsthafte Macht

Seit seiner Veröffentlichung in 2015, SkyCiv Structural 3D hat mehr erlebt als 50 Updates und Veröffentlichungen; kontinuierliche Verbesserung der Leistungsfähigkeit unserer Statiksoftware. Als das Unternehmen begann, wir wollten eine Alternative zu bestehender Statiksoftware bieten. Wir wollten der Industrie eine einfachere Software für die Strukturanalyse mit einer intuitiveren Benutzeroberfläche zur Verfügung stellen. Wir wollten es online zur Verfügung stellen, aber nicht auf Kosten von Funktionalität und Leistung. Schließlich, wir wollten es zu einem vernünftigen preis anbieten, bei flexiblen Abonnements (derzeit nur $139/Monat).

SkyCiv freut sich, die Erweiterung von SkyCiv Structural 3D um leistungsstarke dynamische Analysefunktionen bekannt zu geben. Wir glauben, dass dies unser Engagement zeigt, der Branche einfaches, Cloud-Software mit ernsthaftem Grunzen. Unser FEA-Solver kann jetzt eine Vielzahl von Analysetypen verarbeiten (linear, nicht linear, Knicken, Kabel, Platten) und mit der Hinzufügung unserer neuesten Funktionen, Dynamische Frequenz- und Antwortspektrumanalyse, Wir haben gerade den Einsatz unserer Software erhöht.

Das Tolle ist, dass all diese umfangreichen Berechnungen und Analysen auf unseren Supercomputern in der Cloud durchgeführt werden. Komplexe Strukturen berechnen, ohne ins Schwitzen zu geraten.

Dynamische Frequenzanalyse

Dynamische Frequenzanalyse, oder Modalanalyse, wird benötigt, um die Eigenfrequenzen zu bestimmen (oder Resonanzfrequenzen) einer Struktur, um ihre maximale Antwort vorherzusagen. Wenn eine auf die Struktur ausgeübte Vibrationslast mit der Eigenfrequenz übereinstimmt, Dies kann gefährlich sein und zur Zerstörung des Systems führen.

Eingang

Benutzer können problemlos Knotenmassen hinzufügen, durch einfaches Umwandeln ihrer vorhandenen statischen Lasten in Knotenmassen. SkyCiv berechnet automatisch die Knotenmassen (basierend auf Ihren Lastgruppen) und wenden Sie sie auf die Struktur an, So kann Ihr Modell auf dynamische Frequenzeffekte analysiert werden. Hier ist ein Beispiel dafür, wann ein Benutzer klickt Lasten konvertieren unter dem Knotenmassen Eingang:

Benutzer können auch ihre eigenen Knotenmassen an jedem Knoten angeben, indem sie in das X eingeben,UND,Z Translations- und Rotationsmassenwerte.

Dynamische Frequenzanalyse verstehen

Die SkyCiv Dynamic Frequency-Analyse berechnet die niedrigsten Eigenfrequenzen der Struktur, durch Lösen der folgenden Eigenwertgleichung. In einer statischen Analyse, Wir gehen davon aus, dass das System nicht von der Zeit abhängt. In der dynamischen Analyse, Es besteht eine Zeitabhängigkeit.

Während der dynamischen Frequenzanalyse lösen wir die Modenformen und -frequenzen unter Vibration. Insbesondere lösen wir die Schwingungsfrequenz (Zyklen pro Sekunde) und Punkt (die Zeit, die benötigt wird, um einen Zyklus abzuschließen) für jede Modenform der Struktur.

Die folgende Formel stellt die Berechnungen dar, die von Structural 3D während einer Frequenzanalyse durchgeführt wurden:

[M.][U.¨]+[K.][U.]=[0]

$[\mathrm{M.}][\ddot{\mathrm{U.}}]+[\mathrm{K.}][\mathrm{U.}]=[0]$

$[M][ddot{U}] + [K][U] = [0]$

[M.]

$[\mathrm{M.}]$

$[M]$ = Massenmatrix,
[U.]

$[\mathrm{U.}]$

$[U]$ = Beschleunigung ([U.¨]

$[\ddot{\mathrm{U.}}]$

$[ddot{U}]$ ist die doppelte Ableitung der Verschiebung in Bezug auf die Zeit),
[K.]

$[\mathrm{K.}]$

$[K]$ ist die Steifheitsmatrix der Struktur.

Hier, Die Gleichung ist nicht gelöst, sondern es wird auf ein allgemeines Eigenwertproblem reduziert. Wo λ

$\lambda$

$lambda$ = Eigenwerte

[M.][U.]λ+[K.][U.]=[0]

$[\mathrm{M.}][\mathrm{U.}]\lambda +[\mathrm{K.}][\mathrm{U.}]=[0]$

$[M][U]lambda + [K][U] = [0]$

Die resultierenden Fremdwerte sind die Frequenzen der Struktur, während die Eigenvektoren die Modenformen sind. Eine niedrigere Frequenz oder ein niedrigerer Modus bedeutet weniger Zyklen pro Sekunde und damit eine langsamere Schwingung.

Ergebnisanzeige

Sobald die dynamische Frequenzanalyse abgeschlossen ist, Benutzer können die Ergebnisse mehrerer Modusformen überprüfen. Wählen Sie einfach die Modusform, und die Struktur wird animiert, um die Modenform anzuzeigen. Benutzer können auch die Frequenz- und Periodenwerte für alle Modi der Struktur überprüfen. Hier ist ein Beispiel für die Animation und die Ergebnisse:

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Antwortspektrumanalyse

Die Antwortspektrumanalyse bietet Benutzern die Möglichkeit, seismische Analysen basierend auf den Gebäudeeigenschaften durchzuführen: natürliche Perioden, Eigene-Modi, Massensystem, und Benutzereingaben: Lastfunktion und Lastrichtung. Erdbebenlasten werden in Form von Kurven definiert, die als bezeichnet werden “Beschleunigungsantwortspektren” was ist die beschleunigung (g's) im Laufe der Zeit.

Das Antwortspektrum-Analyseverfahren der Erdbebenanalyse wird hauptsächlich in der Tragwerksplanung verwendet und ist in verschiedenen Bemessungsvorschriften wie dem Eurocode Euro etabliert, AASHTO, und ASCE.

Wenn ein Gebäude vibriert, erzeugt es eine Reihe von Trägheitskräften. Während einer Antwortspektrumanalyse, diese Kräfte werden berechnet und auf die Struktur angewendet. Diese Spektrallasten werden als eigene Lastgruppen dargestellt, und können in statische Lastkombinationen aufgenommen werden.

Möchten Sie mehr erfahren? Sehen Sie in unserer Dokumentation nach mehr Informationen zu unseren Antwortspektrumanalyse

Eingang

Spektrallasten können auf zwei Arten hinzugefügt werden. Benutzer können ihre eigenen Spektrallasten definieren, indem sie Spektralwerte angeben (Beschleunigung) im Laufe der Zeit (Zeitraum). Hinweis: diese Werte können einfach aus Excel kopiert/eingefügt werden.

Alternative, Benutzer können diese Lasten direkt aus einem Konstruktionscode importieren (Eurocode 8, AASHTO LRFD / ASCE) von wenigen Parametern, um Zeit zu sparen. Diese Eingabe kann jederzeit in der Vorschau angezeigt werden.

Die Ergebnisse der Antwortkollektivanalyse gehen als eigene Lastfälle oder als Teil ihrer jeweiligen Lastkombinationen in die statischen Berechnungsergebnisse ein.

Wenn Sie mehr über die Analyse der Spektralantwort erfahren möchten, Überprüfen Sie unsere Dokumentation auf dynamische Frequenzanalyse, oder senden Sie uns eine E-Mail an [email protected].

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