SkyCiv Structural 3D und seine Finite-Elemente-Methode (FÜNF) Solver hat die Funktionalität durch die Hinzufügung von SkyCivs erhöht Dynamische Frequenz + Antwortspektrumanalyse, zusammen mit anderen aktuellen Updates. Dieser Solver arbeitet in der Cloud, um Hindernisse und Leistungsprobleme zu beseitigen, die durch die lokale Ausführung Ihrer FEM-Software entstehen können. Die folgende Überprüfung des strukturellen 3D-Modells zielt darauf ab (1) Zeigen Sie, wie mit der SkyCiv-API eine Struktur dieser Größe modelliert werden kann, (2) Überprüfen Sie die Genauigkeit des FEM-Lösers von SkyCiv und (3) Demonstrieren Sie die Leistung der SkyCiv FEM an einem großen Modell.
Die Brücke
Mit der Banghwa-Brücke In Seoul, Korea ist eine vom Träger unterstützte Brücke, mit einem 540 m langen Fachwerk, Die mittlere Spannweite von 180 m ist gewölbt. Weil es den Verkehr mit dem Incheon International Airport Expressway verbindet, Das Design sollte einem startenden Flugzeug ähneln. Wie der Name schon sagt, Eine Trägerbrücke verwendet Träger (oder Balken) das Hauptdeck der Brücke zu stützen. Mit verlängertem Belag, Die Brücke überspannt insgesamt 2,559 m über dem Han River.
Das Model
FEM ist das wichtigste Werkzeug zur Durchführung intensiver Strukturanalysen an allen Arten von Strukturen auf der ganzen Welt. Für eine Struktur dieser Größenordnung, entschieden, dass die Erzeugung eines so großen Finite-Elemente (FE) Das Modell sollte mit Befehlen über die SkyCiv-API erleichtert werden. Eine detaillierte Anleitung, wie dieses Modell mithilfe unserer API importiert wurde, besuchen Sie unser vollständiger TechNote-Artikel.
Das FE-Modell der Brücke wurde auf übertragen SkyCiv Structural 3D von der SIMULIA Abaqus Software. Hier, das FE-Modell besteht vollständig aus 3D-Timoschenko-Balken-FE mit 6. Freiheitsgraden (DOF). Das Material aller Elemente hat einen Elastizitätsmodul 210,000 MPa, und eine Dichte von 76.98 kN / m3. Die Steifheit aller Elemente wird numerisch dargestellt. Beschreibung des Verhaltens von Elementen unter Druckspannung, Biegen, Scherung und Torsion, Jeder Abschnitt muss definierte Eigenschaften wie die Querschnittsfläche aufweisen, effektive Bereiche, Torsionswiderstand und Trägheitsmomente.
Die Datenübertragung wurde durchgeführt, indem die Textdatei mit den Daten aus SIMULIA Abaqus exportiert und ein kleines Skript ausgeführt wurde, um diese Daten in zu konvertieren SkyCiv-API-Daten. Dieses Skript ausführen, Wir können unser FEM-Modell vollständig in SkyCiv Structural 3D generieren:
Analyseüberprüfung
Das Modell wurde verwendet, um das Ergebnis der ursprünglichen Finite-Elemente-Analyse zu verifizieren (HÄSSLICH) und die Gesamtleistung und Genauigkeit des Modells.
Dynamische Frequenz
Der Vergleich wurde mit zwei Modenformergebnissen aus der dynamischen Frequenzanalyse durchgeführt.
Das Folgende ist ein Vergleich der Eigenmodi und Eigenwerte von Strukturen basierend auf den Knotenmassen der Elemente, die aus ihrem eigenen Gewicht konvertiert wurden. Der erste Eigenmodus zeigt die Biegung der Elemente in der Ebene des Brückenbinders an. In SkyCiv, die Frequenz ist 0.991 Hz, Überprüfung des Frequenzergebnisses von 0.981 Hz erhalten von SIMULIA Abaqus. Der zweite Eigenmodus ist durch die Querbiegung des Brückendecks in der horizontalen Ebene gekennzeichnet. In SkyCiv, die Frequenz ist 1.77 Hz, und in SIMULIA Abaqus ist die Frequenz 1.72 Hz. Wie gezeigt, Die Struktureigenmodi in beiden Softwareprogrammen sind nahezu identisch. Die Diskrepanz zwischen den Eigenwerten zwischen der Software ist kleiner als 3%.
Statische lineare Analyse
Der Vergleich wird von einer statischen Berechnung mit nur der Wirkung des Eigengewichts der Struktur gestartet. Das Eigengewicht wird von der Software automatisch in Form einer verteilten Last angewendet, Dies wird durch Multiplizieren der Querschnittsfläche des Elements mit der Dichte seines Materials bestimmt
Die Ergebnisse der statischen Analyse wurden überprüft und hinsichtlich der Spitzenauslenkung verglichen, die in der Mitte der Brücke auftrat. Die Ergebnisse erwiesen sich als vergleichbar mit einer vernachlässigbaren Variation von etwa 0.4%.
Zusammenfassung
Eine Zusammenfassung der Modellüberprüfung finden Sie unten:
| Ergebnis | SkyCiv | Dritte Seite | Varianz |
|---|---|---|---|
| Max. Durchbiegung | 68.12 mm | 67.85 mm | 0.396% |
| Modus 8 Frequenz | 0.991 Hz | 0.981 Hz | 1.009% |
| Modus 8 Gestalten | Sichtprüfung bestanden | ||
| Modus 19 Frequenz | 1.77 Hz | 1.72 Hz | 2.825% |
| Modus 19 Gestalten | Sichtprüfung bestanden | ||
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