SkyCiv Structural 3D και η μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων (ΠΕΝΤΕ) Το solver έχει αυξηθεί στη λειτουργικότητα με την προσθήκη SkyCiv's Δυναμική συχνότητα + Ανάλυση φάσματος απόκρισης, μαζί με άλλες πρόσφατες ενημερώσεις. Αυτός ο επιλυτής λειτουργεί στο cloud για να αφαιρέσει εμπόδια και ζητήματα απόδοσης που μπορεί να προκύψουν από την εκτέλεση του λογισμικού FEM τοπικά. Η ακόλουθη αναθεώρηση δομικών μοντέλων 3D στοχεύει (1) αποδείξτε πώς το SkyCiv API μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μοντελοποίηση μιας δομής αυτού του μεγέθους, (2) επαληθεύστε την ακρίβεια του επίλυσης FEM του SkyCiv και (3) επιδείξτε τη δύναμη του SkyCiv FEM σε ένα μεγάλο μοντέλο.

Η γέφυρα

ο Γέφυρα Banghwa στη Σεούλ, Η Κορέα είναι μια γέφυρα που υποστηρίζεται από δοκούς, με δοκό 540 μέτρων, με τη μέση απόσταση 180 μέτρων να είναι τοξωτή. Επειδή συνδέει την κυκλοφορία με το Διεθνές Αεροδρόμιο Incheon Expressway, ο σχεδιασμός προοριζόταν να μοιάζει με απογείωση αεροπλάνου. Όπως υποδηλώνει το όνομα, μια γέφυρα δοκών είναι αυτή που χρησιμοποιεί δοκούς (ή δοκάρια) για να υποστηρίξει το κύριο κατάστρωμα της γέφυρας. Με εκτεταμένο δάπεδο, η γέφυρα εκτείνεται συνολικά 2,559 πάνω από τον ποταμό Χαν.

Το μοντέλο

FEM is the main tool in performing intensive structural analysis on all kinds of structures around the world. For a structure of this magnitude, it was decided that the generation of such a large Finite Element (ΦΕ) Το μοντέλο πρέπει να διευκολύνεται με εντολές μέσω του SkyCiv API. Για έναν αναλυτικό οδηγό για τον τρόπο εισαγωγής αυτού του μοντέλου χρησιμοποιώντας το API μας, επισκεφθείτε μας πλήρες άρθρο TechNote.

Το μοντέλο FE της γέφυρας μεταφέρθηκε στο SkyCiv Structural 3D από το λογισμικό SIMULIA Abaqus. Εδώ, the FE model is completely composed of 3D Tymoshenko beam FE with 6th degrees-of-freedom (DOF). Το υλικό όλων των στοιχείων έχει ένα ελαστικό μέτρο είναι 210,000 MPa, και πυκνότητα 76.98 kN / m3. Η ακαμψία όλων των στοιχείων παρουσιάζεται αριθμητικά. Να περιγράψει τη συμπεριφορά των στοιχείων υπό συμπίεση-ένταση, κάμψη, διάτμηση και στρέψη, κάθε ενότητα πρέπει να έχει καθορισμένα χαρακτηριστικά, όπως η διατομή, αποτελεσματικούς τομείς, στρεπτική αντίσταση και στιγμές αδράνειας.

The transfer of data was performed by exporting the text file of data from SIMULIA Abaqus and running a small script to convert this data into Δεδομένα API SkyCiv. Running this script, είμαστε σε θέση να δημιουργήσουμε πλήρως το μοντέλο FEM στο SkyCiv Structural 3D:

Διαβάστε ολόκληρο το TechNote

Επαλήθευση ανάλυσης

Το μοντέλο χρησιμοποιήθηκε για την επαλήθευση του αποτελέσματος της αρχικής ανάλυσης πεπερασμένων στοιχείων (ΑΣΧΗΜΟΣ) και τη συνολική απόδοση και ακρίβεια του μοντέλου.

Δυναμική συχνότητα

Η σύγκριση πραγματοποιήθηκε σε αποτελέσματα σχήματος δύο τρόπων από τη δυναμική ανάλυση συχνότητας.

Το παρακάτω είναι μια σύγκριση των ιδιοτιμών και των ιδιοτιμών των δομών με βάση τις κομβικές μάζες των στοιχείων που μετατρέπονται από το δικό τους βάρος. Το πρώτο eigenmode εμφανίζει κάμψη των μελών στο επίπεδο της γέφυρας γέφυρας. Στο SkyCiv, η συχνότητα είναι 0.991 Ηζ, επαλήθευση του αποτελέσματος συχνότητας του 0.981 Hz αποκτήθηκε από τη SIMULIA Abaqus. Ο δεύτερος eigenmode χαρακτηρίζεται από την εγκάρσια κάμψη του καταστρώματος γέφυρας στο οριζόντιο επίπεδο. Στο SkyCiv, η συχνότητα είναι 1.77 Ηζ, και στη SIMULIA Abaqus η συχνότητα είναι 1.72 Ηζ. Οπως φαίνεται, Οι δομές eigenmodes και στα δύο λογισμικά είναι σχεδόν ταυτόσημες. Η απόκλιση μεταξύ των ιδιοτιμών μεταξύ του λογισμικού είναι μικρότερη από 3%.

Στατική Γραμμική Ανάλυση

Η σύγκριση ξεκινά από έναν στατικό υπολογισμό με τη δράση της δομής μόνος-βάρους. Το αυτο-βάρος εφαρμόζεται από το λογισμικό αυτόματα με τη μορφή κατανεμημένου φορτίου, που προσδιορίζεται πολλαπλασιάζοντας την περιοχή διατομής του στοιχείου με την πυκνότητα του υλικού του

Τα αποτελέσματα της στατικής ανάλυσης εξετάστηκαν και συγκρίθηκαν ως προς την απόκλιση κορυφής που συνέβη στο μεσαίο άνοιγμα της γέφυρας. The results were found to be comparable with a negligible variation of around 0.4%.

Περίληψη

Παρακάτω μπορείτε να δείτε μια περίληψη της επαλήθευσης μοντέλου:

Αποτέλεσμα	SkyCiv	Τρίτο μέρος	Διαφορά
Μέγιστη. Εκτροπή	68.12 χιλ	67.85 χιλ	0.396%
Τρόπος 8 Συχνότητα	0.991 Ηζ	0.981 Ηζ	1.009%
Τρόπος 8 Σχήμα	Οπτική επιθεώρηση πέρασε
Τρόπος 19 Συχνότητα	1.77 Ηζ	1.72 Ηζ	2.825%
Τρόπος 19 Σχήμα	Οπτική επιθεώρηση πέρασε

Διαβάστε ολόκληρο το TechNoteΕλπίζουμε ότι αυτό το άρθρο δείχνει τις δυνατότητες και την ακρίβεια του SkyCiv API όταν χρησιμοποιείται σωστά, και πώς μπορεί να μεταφέρει μοντέλα από σχεδόν οποιαδήποτε μορφή τρίτου μέρους. Η ελάχιστη διακύμανση μεταξύ των αναλυτικών αποτελεσμάτων μιας τέτοιας μεγάλης κλίμακας δομής επαληθεύει άμεσα την απόδοση του SkyCiv FEM solver.

Ενδιαφέρεστε να δοκιμάσετε το λογισμικό ανάλυσης SkyCiv? Ξεκινήστε τη δωρεάν δοκιμή 14 ημερών σήμερα: