SkyCiv Structural 3D e il suo metodo agli elementi finiti (CINQUE) risolutore sono aumentati in funzionalità con l'aggiunta di SkyCiv Frequenza dinamica + Analisi dello spettro di risposta, insieme ad altri aggiornamenti recenti. Questo risolutore opera sul cloud per rimuovere ostacoli e problemi di prestazioni che possono derivare dall'esecuzione locale del software FEM. La seguente revisione del modello 3D strutturale mira a (1) dimostrare come l'API SkyCiv può essere utilizzata per modellare una struttura di queste dimensioni, (2) verificare l'accuratezza del risolutore FEM di SkyCiv e (3) dimostrare la potenza dello SkyCiv FEM su un modello di grandi dimensioni.
Il ponte
La Ponte Banghwa a Seoul, La Corea è un ponte supportato da travi, che vanta un traliccio lungo 540 m, con la campata centrale di 180 m che è un arco. Perché collega il traffico all'Incheon International Airport Expressway, il progetto doveva assomigliare a un aereo in decollo. Come suggerisce il nome, un ponte di travi è quello che utilizza travi (o travi) per sostenere il ponte principale del ponte. Con piano di calpestio esteso, il ponte si estende su un totale di 2,559 m sul fiume Han.
Il modello
FEM è lo strumento principale per eseguire analisi strutturali intensive su tutti i tipi di strutture in tutto il mondo. Per una struttura di questa portata, è stato deciso che la generazione di un elemento finito così grande (FE) il modello dovrebbe essere facilitato con comandi tramite l'API SkyCiv. Per una guida dettagliata su come questo modello è stato importato utilizzando la nostra API, visita il nostro articolo completo di TechNote.
Il modello FE del ponte è stato trasferito a SkyCiv Structural 3D dal software SIMULIA Abaqus. Qui, il modello FE è completamente composto da trave 3D Tymoshenko FE con 6 ° grado di libertà (DOF). Il materiale di tutti gli elementi ha un modulo elastico 210,000 MPa, e una densità di 76.98 kN / m3. La rigidità di tutti gli elementi è presentata numericamente. Descrivere il comportamento degli elementi sotto compressione-tensione, curvatura, taglio e torsione, ogni sezione deve avere caratteristiche definite come l'area della sezione trasversale, aree efficaci, resistenza torsionale e momenti di inerzia.
Il trasferimento dei dati è stato eseguito esportando il file di testo dei dati da SIMULIA Abaqus ed eseguendo un piccolo script per convertire questi dati in Dati API SkyCiv. Esecuzione di questo script, siamo in grado di generare completamente il nostro modello FEM in SkyCiv Structural 3D:
Verifica dell'analisi
Il modello è stato utilizzato per verificare il risultato dell'analisi agli elementi finiti originale (BRUTTA) e le prestazioni e l'accuratezza complessive del modello.
Frequenza dinamica
Il confronto è stato effettuato sui risultati della forma a due modalità dall'analisi della frequenza dinamica.
Quello che segue è un confronto tra gli autovalori e gli autovalori delle strutture basato sulle masse nodali degli elementi convertiti dal proprio peso. La prima modalità automatica mostra la flessione delle aste nel piano della travatura reticolare del ponte. In SkyCiv, la frequenza è 0.991 Hz, verificando il risultato della frequenza di 0.981 Hz ottenuto da SIMULIA Abaqus. La seconda modalità automatica è caratterizzata dalla flessione trasversale dell'impalcato del ponte nel piano orizzontale. In SkyCiv, la frequenza è 1.77 Hz, e in SIMULIA Abaqus la frequenza è 1.72 Hz. Come mostrato, le modalità di struttura in entrambi i software sono quasi identiche. La discrepanza tra gli autovalori tra il software è inferiore a 3%.
Analisi lineare statica
Il confronto parte da un calcolo statico con l'azione del solo peso proprio della struttura. Il peso proprio viene applicato automaticamente dal software sotto forma di carico distribuito, che è determinato moltiplicando l'area della sezione trasversale dell'elemento per la densità del suo materiale
I risultati dell'analisi statica sono stati esaminati e confrontati in termini di deflessione del picco che si è verificato a metà apertura del ponte. I risultati sono risultati comparabili con una variazione trascurabile di circa 0.4%.
Sommario
Di seguito è possibile esaminare un riepilogo della verifica del modello:
| Risultato | SkyCiv | Terzo | Varianza |
|---|---|---|---|
| Max. Deflessione | 68.12 mm | 67.85 mm | 0.396% |
| Modalità 8 Frequenza | 0.991 Hz | 0.981 Hz | 1.009% |
| Modalità 8 Forma | Ispezione visiva superata | ||
| Modalità 19 Frequenza | 1.77 Hz | 1.72 Hz | 2.825% |
| Modalità 19 Forma | Ispezione visiva superata | ||
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Ingegnere strutturale, Sviluppo del prodotto
MEng (Civile)
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