SkyCiv publiceert frequentie- en responsspectrumanalyse

Eenvoudige software, Serieuze macht

Sinds de release in 2015, SkyCiv Structural 3D heeft meer dan 50 updates en releases; het continu verbeteren van de kracht van onze structurele analysesoftware. Toen het bedrijf begon, we wilden een alternatief bieden voor bestaande structurele analysesoftware. We wilden de sector structurele analysesoftware geven die eenvoudiger was en een intuïtievere interface had. We wilden het online aanbieden, maar niet ten koste van functionaliteit en kracht. Uiteindelijk, we wilden het tegen een redelijke prijs aanbieden, op flexibele abonnementen (momenteel alleen $139/maand).

SkyCiv kondigt met trots de toevoeging aan van krachtige dynamische analysefunctionaliteit aan SkyCiv Structural 3D. Wij zijn van mening dat dit onze toewijding toont om de industrie te voorzien van easy, cloudsoftware met een serieuze grunt. Onze FEA-oplosser kan nu een groot aantal analysetypen aan (lineair, niet-lineair, knikken, kabels, borden) en met de toevoeging van onze nieuwste functies, Dynamische frequentie- en responsspectrumanalyse, we hebben zojuist de lat hoger gelegd voor wat onze software kan ontwerpen.

Het mooie is dat al deze zware berekeningen en analyses worden uitgevoerd op onze supercomputers in de cloud. Complexe structuren berekenen zonder te zweten.

Dynamische frequentieanalyse

Dynamische frequentieanalyse, of modale analyse, is nodig om de natuurlijke frequenties te bepalen (of resonantiefrequenties) van een structuur om de maximale respons te voorspellen. Wanneer een trillingsbelasting op de constructie overeenkomt met de natuurlijke frequentie, het kan gevaarlijk zijn en leidt tot de vernietiging van het systeem.

Invoer

Gebruikers kunnen eenvoudig knoopmassa's toevoegen, door simpelweg hun bestaande statische belastingen om te zetten in knoopmassa's. SkyCiv berekent automatisch de knoopmassa's (op basis van uw belastingsgroepen) en pas ze toe op de structuur, zodat uw model kan worden geanalyseerd op dynamische frequentie-effecten. Hier is een voorbeeld van wanneer een gebruiker klikt Ladingen converteren onder de nodale massa's invoer:

Gebruikers kunnen ook hun eigen knoopmassa's op elk knooppunt specificeren door de X . in te voeren,EN,Z-translatie- en rotatiemassawaarden.

Dynamische frequentieanalyse begrijpen

De SkyCiv Dynamic Frequency-analyse berekent de laagste eigenfrequenties van de structuur, door de onderstaande eigenwaardevergelijking op te lossen. In een statische analyse, we gaan ervan uit dat het systeem niet afhankelijk is van tijd. In dynamische analyse, er is een tijdsafhankelijkheid.

Tijdens de dynamische frequentieanalyse lossen we de modusvormen en frequenties onder trilling op. Specifiek lossen we de trillingsfrequentie op (cycli per seconde) en periode (de tijd die nodig is om één cyclus te voltooien) voor elke modusvorm van de structuur.

De volgende formule geeft de berekeningen weer die door de Structural 3D zijn uitgevoerd tijdens een frequentieanalyse:

[M][U¨]+[K][U]=[0]

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

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

[M]

$[M]$

$[M]$ = Massamatrix,
[U]

$[U]$

$[U]$ = versnelling ([U¨]

$[\ddot{U}]$

$[ddot{U}]$ is de dubbele afgeleide van verplaatsing ten opzichte van de tijd),
[K]

$[K]$

$[K]$ is de stijfheidsmatrix van de constructie.

Hier, de vergelijking is niet opgelost, maar het wordt eerder gereduceerd tot een algemeen eigenwaardeprobleem. Waarbij λ

$\lambda$

$lambda$ = eigenwaarden

[M][U]λ+[K][U]=[0]

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

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

De resulterende eigenwaarden zijn de frequenties van de structuur, terwijl de eigenvectoren de modusvormen zijn. Een lagere frequentie of modus betekent minder cycli per seconde en dus langzamere oscillatie.

Resultaten weergeven

Zodra de dynamische frequentieanalyse is voltooid, gebruikers kunnen de resultaten van meerdere modusvormen bekijken. Selecteer eenvoudig de modusvorm, en de structuur zal animeren om de modusvorm te tonen. Gebruikers kunnen ook de frequentie- en periodewaarden voor alle modi van de structuur bekijken. Hier is een voorbeeld van de animatie en resultaten:

gratis 14 Dagproef van SkyCiv

Reactiespectrumanalyse

Responsspectrumanalyse geeft gebruikers de mogelijkheid om seismische analyses uit te voeren op basis van de eigenschappen van het gebouw: natuurlijke perioden, eigen-modes, massa systeem, en gebruikersinvoer: laadfunctie en laadrichting. Aardbevingsbelastingen worden gedefinieerd in de vorm van curven genaamd “acceleratie respons spectra” wat is de versnelling? (g's) na verloop van tijd.

De responsspectrumanalysemethode van aardbevingsanalyse wordt voornamelijk gebruikt in de constructieve ontwerppraktijk en is vastgelegd in verschillende ontwerpcodes zoals Eurocode, AASHTO, en ASCE.

Wanneer een gebouw trilt, creëert het een reeks traagheidskrachten. Tijdens een responsspectrumanalyse, deze krachten worden berekend en toegepast op de constructie. Deze spectrale belastingen worden weergegeven als hun eigen belastingsgroepen, en kan worden opgenomen in statische belastingscombinaties.

Meer weten? Bekijk onze documentatie meer informatie over onze Reactiespectrumanalyse

Invoer

Spectrale belastingen kunnen op twee manieren worden toegevoegd. Gebruikers kunnen hun eigen spectrale belastingen definiëren door Spectral Values ​​op te geven (versnelling) na verloop van tijd (periode). Notitie: deze waarden kunnen eenvoudig worden gekopieerd/plakt vanuit Excel.

Alternatief, gebruikers kunnen deze belastingen rechtstreeks importeren vanuit een ontwerpcode (Eurocode 8, AASHTO LRFD / ASCE) van een paar parameters om tijd te besparen. Deze invoer kan op elk moment worden bekeken.

De resultaten van de responsspectrumanalyse zijn opgenomen in de statische analyseresultaten als hun eigen belastingsgevallen of als onderdeel van hun respectieve belastingcombinaties.

Als u meer wilt weten over spectrale responsanalyse, bekijk onze documentatie op dynamische frequentieanalyse, of e-mail ons op [email protected].

Wil je SkyCiv proberen? Klik hier voor een gratis 14 Dag op proef van SkyCiv Structurele 3D. Geen creditcard, geen installatie vereist.