SkyCiv Structural 3D e seu método de elementos finitos (CINCO) solucionador aumentou em funcionalidade com a adição do SkyCiv Freqüência Dinâmica + Análise de espectro de resposta, junto com outras atualizações recentes. Este solucionador opera na nuvem para remover obstáculos e problemas de desempenho que podem surgir ao ter seu software FEM executado localmente. A seguinte revisão do modelo 3D estrutural visa (1) demonstrar como a API SkyCiv pode ser usada para modelar uma estrutura deste tamanho, (2) verificar a precisão do solucionador FEM do SkyCiv e (3) demonstrar o poder do SkyCiv FEM em um modelo grande.

A Ponte

A Ponte Banghwa em Seul, A Coreia é uma ponte apoiada em vigas, ostentando uma treliça de 540 m de comprimento, com o vão médio de 180m sendo um arco. Porque conecta o tráfego à via expressa do Aeroporto Internacional de Incheon, o projeto foi concebido para se assemelhar a um avião decolando. Como o nome sugere, uma ponte de viga é aquela que usa vigas (ou vigas) para apoiar o convés principal da ponte. Com deck estendido, a ponte abrange um total de 2,559 m sobre o rio Han.

O modelo

FEM é a principal ferramenta na realização de análises estruturais intensas em todos os tipos de estruturas em todo o mundo. Para uma estrutura desta magnitude, foi decidido que a geração de um elemento finito tão grande (FE) modelo deve ser facilitado com comandos via API SkyCiv. Para obter um guia detalhado de como este modelo foi importado usando nossa API, visite nosso artigo completo da TechNote.

O modelo FE da ponte foi transferido para SkyCiv Structural 3D do software SIMULIA Abaqus. Aqui, o modelo FE é totalmente composto por feixe 3D Tymoshenko FE com 6º graus de liberdade (DOF). O material de todos os elementos possui um Módulo Elástico é 210,000 MPa, e uma densidade de 76.98 kN / m3. A rigidez de todos os elementos é apresentada numericamente. Descrever o comportamento dos elementos sob compressão-tensão, a curvatura, cisalhamento e torção, cada seção deve ter características definidas, como área de seção transversal, áreas efetivas, resistência à torção e momentos de inércia.

A transferência dos dados foi realizada exportando o arquivo texto de dados do SIMULIA Abaqus e executando um pequeno script para converter esses dados em Dados da API SkyCiv. Executando este script, somos capazes de gerar totalmente nosso modelo FEM em SkyCiv Structural 3D:

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Verificação de Análise

O modelo foi usado para verificar o resultado da Análise de Elementos Finitos original (FEIO) e o desempenho geral e precisão do modelo.

Freqüência Dinâmica

A comparação foi feita nos resultados da forma de dois modos da análise de frequência dinâmica.

A seguir está uma comparação dos modos próprios e valores próprios de estruturas com base nas massas nodais dos elementos convertidos de seu próprio peso. O primeiro modo próprio exibe a curvatura de membros no plano da treliça da ponte. Em SkyCiv, a frequência é 0.991 Hz, verificar o resultado da frequência de 0.981 Hz obtido de SIMULIA Abaqus. O segundo modo próprio é caracterizado pela curvatura transversal do tabuleiro da ponte no plano horizontal. Em SkyCiv, a frequência é 1.77 Hz, e no SIMULIA Abaqus a frequência é 1.72 Hz. Como mostrado, os modos próprios da estrutura em ambos os softwares são quase idênticos. A discrepância entre os valores próprios entre o software é menor do que 3%.

Análise Linear Estática

A comparação é iniciada a partir de um cálculo estático com a ação da estrutura de peso próprio apenas. O peso próprio é aplicado pelo software automaticamente na forma de uma carga distribuída, que é determinado multiplicando a área da seção transversal do elemento pela densidade de seu material

Os resultados da análise estática foram revisados ​​e comparados em termos de pico de deflexão que ocorreu no meio da ponte. Os resultados foram considerados comparáveis ​​com uma variação insignificante de cerca de 0.4%.

Resumo

Um resumo da verificação do modelo pode ser revisado abaixo:

Resultado	SkyCiv	Terceiro	Variância
Máx.. Deflexão	68.12 milímetros	67.85 milímetros	0.396%
Modo 8 Frequência	0.991 Hz	0.981 Hz	1.009%
Modo 8 Forma	Inspeção visual aprovada
Modo 19 Frequência	1.77 Hz	1.72 Hz	2.825%
Modo 19 Forma	Inspeção visual aprovada

Leia TechNote completoEsperamos que este artigo mostre os recursos e a precisão da API SkyCiv quando usada corretamente, e como é capaz de transferir modelos de quase qualquer formato de terceiros. A variação mínima entre os resultados analíticos de uma estrutura em grande escala verifica diretamente o desempenho do solucionador SkyCiv FEM.

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