SkyCiv rilascia l'analisi dello spettro di frequenza e risposta

Software facile, Potere serio

Dalla sua uscita nel 2015, SkyCiv Structural 3D ha subito più di 50 aggiornamenti e versioni; migliorando continuamente la potenza del nostro software di analisi strutturale. Quando è nata l'azienda, volevamo offrire un'alternativa al software di analisi strutturale esistente. Volevamo offrire al settore un software di analisi strutturale che fosse più semplice e avesse un'interfaccia più intuitiva. Volevamo fornirlo online, ma non a sacrificio di funzionalità e potenza. Infine, volevamo offrirlo a un prezzo ragionevole, sugli abbonamenti flessibili (attualmente solo $139/mese).

SkyCiv è orgogliosa di annunciare l'aggiunta di potenti funzionalità di analisi dinamica a SkyCiv Structural 3D. Riteniamo che ciò dimostri il nostro impegno nel fornire al settore soluzioni facili, software cloud con qualche grugnito serio. Il nostro solutore FEA è ora in grado di gestire un'ampia gamma di tipi di analisi (lineare, non lineare, deformazione, cavi, piatti) e con l'aggiunta delle nostre funzionalità più recenti, Analisi dinamica dello spettro di frequenza e di risposta, abbiamo appena alzato la posta su ciò che il nostro software può progettare.

La cosa bella è che tutti questi calcoli e analisi pesanti vengono eseguiti sui nostri supercomputer sul cloud. Calcolare strutture complesse senza sudare troppo.

Analisi di frequenza dinamica

Analisi di frequenza dinamica, o analisi modale, è necessario per determinare le frequenze naturali (o frequenze di risonanza) di una struttura per prevederne la massima risposta. Quando un carico di vibrazione applicato alla struttura corrisponde alla frequenza naturale, può essere pericoloso e portare alla distruzione del sistema.

Ingresso

Gli utenti possono aggiungere facilmente masse nodali, semplicemente convertendo i loro carichi statici esistenti in masse nodali. SkyCiv calcolerà automaticamente le masse nodali (in base ai gruppi di carico) e applicarli alla struttura, così il tuo modello può essere analizzato per effetti di frequenza dinamica. Ecco un esempio di quando un utente fa clic Converti carichi sotto il Masse nodali ingresso:

Gli utenti possono anche specificare le proprie masse nodali in qualsiasi nodo inserendo la X,E,Z valori di massa traslazionale e rotazionale.

Comprendere l'analisi dinamica della frequenza

L'analisi SkyCiv Dynamic Frequency calcola le frequenze proprie più basse della struttura, risolvendo l'equazione agli autovalori qui sotto. In un'analisi statica, stiamo assumendo che il sistema non dipenda dal tempo. Nell'analisi dinamica, c'è una dipendenza dal tempo.

Durante l'analisi della frequenza dinamica stiamo risolvendo le forme modali e le frequenze sotto vibrazione. Nello specifico risolviamo la frequenza vibrazionale (cicli al secondo) e periodo (il tempo impiegato per completare un ciclo) per ogni forma modale della struttura.

La seguente formula rappresenta i calcoli eseguiti da Structural 3D durante un'analisi di frequenza:

[M][U¨]+[K][U]=[0]

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

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

[M]

$[M]$

$[M]$ = matrice di massa,
[U]

$[U]$

$[U]$ = accelerazione ([U¨]

$[\ddot{U}]$

$[ddot{U}]$ è la doppia derivata dello spostamento rispetto al tempo),
[K]

$[K]$

$[K]$ è la matrice di rigidezza della struttura.

Qui, l'equazione non è risolta, ma piuttosto si riduce a un problema generale agli autovalori. Dove λ

$\lambda$

$lambda$ = autovalori

[M][U]λ+[K][U]=[0]

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

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

Gli autovalori risultanti sono le frequenze della struttura mentre gli autovettori sono le forme modali. Una frequenza o modalità più bassa significa meno cicli al secondo e quindi un'oscillazione più lenta.

Visualizzazione dei risultati

Una volta completata l'analisi della frequenza dinamica, gli utenti possono rivedere i risultati di più forme modali. Basta selezionare la forma della modalità, e la struttura si animerà per mostrare la forma della modalità. Gli utenti possono anche rivedere i valori di frequenza e periodo per tutte le modalità della struttura. Ecco un esempio dell'animazione e dei risultati:

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Analisi dello spettro di risposta

L'analisi dello spettro di risposta offre agli utenti la possibilità di eseguire analisi sismiche in base alle proprietà dell'edificio: periodi naturali, modi propri, sistema di massa, e input dell'utente: funzione di carico e direzione del carico. I carichi sismici sono definiti sotto forma di curve chiamate “spettri di risposta in accelerazione” che è l'accelerazione (g) col tempo.

Il metodo di analisi dello spettro di risposta dell'analisi dei terremoti è utilizzato principalmente nella pratica della progettazione strutturale ed è stato stabilito in diversi codici di progettazione come l'Eurocodice, AASHTO, e ASCE.

Quando un edificio vibra crea una serie di forze inerziali. Durante un'analisi dello spettro di risposta, queste forze vengono calcolate e applicate alla struttura. Questi carichi spettrali vengono visualizzati come gruppi di carico separati, e possono essere inclusi in combinazioni di carico statico.

Vuoi saperne di più? Controlla la nostra documentazione per ulteriori informazioni sul nostro Analisi dello spettro di risposta

Ingresso

I carichi spettrali possono essere aggiunti in due modi. Gli utenti possono definire i propri carichi spettrali specificando i valori spettrali (accelerazione) col tempo (periodo). Nota: questi valori possono essere facilmente copiati/incollati da Excel.

In alternativa, gli utenti possono importare questi carichi direttamente da un codice di progettazione (Eurocodice 8, AASHTO LRFD / ASCE) da pochi parametri per risparmiare tempo. Questo input può essere visualizzato in anteprima in qualsiasi momento.

I risultati dell'analisi dello spettro di risposta sono inclusi nei risultati dell'analisi statica come casi di carico propri o come parte delle rispettive combinazioni di carico.

Se desideri saperne di più sull'analisi della risposta spettrale, controlla la nostra documentazione su analisi dinamica della frequenza, oppure inviaci un'e-mail a [email protected].

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