Рассчитайте собственные частоты вашей конструкции в Structural 3D

Динамический частотный анализ, или модальный анализ, необходимо для определения собственных частот (или резонансные частоты) конструкции, чтобы спрогнозировать ее максимальный отклик. Когда вибрационная нагрузка, приложенная к конструкции, соответствует собственной частоте, это может быть опасно, приводя к разрушению системы.

Вход

Пользователи могут легко добавлять узловые массы, путем простого преобразования существующих статических нагрузок в узловые массы. SkyCiv Structural 3D автоматически рассчитает узловые массы (на основе ваших групп нагрузки) и примените их к конструкции, так что ваша модель может быть проанализирована на предмет динамических частотных эффектов. Начать, щелкнуть Узловые массы в меню слева, а затем «преобразовать нагрузки в массы».’

Это позволяет пользователям добавлять группы нагрузки и преобразовывать их в модальные массы., предоставление пользователю полного контроля над тем, какие нагрузки включены, с элементами управления массовыми направлениями и факторами.

Пользователи также могут указать свои собственные узловые массы в любом узле, введя X,И,Значения поступательной и вращательной массы Z:

Динамический частотный анализ

Анализ динамической частоты SkyCiv рассчитывает самые низкие собственные частоты конструкции., путем решения уравнения на собственные значения ниже. В статическом анализе, мы предполагаем, что система не зависит от времени. В динамическом анализе, есть временная зависимость.

Во время динамического частотного анализа мы решаем формы колебаний и частоты при вибрации.. В частности, мы решаем частоту колебаний (циклов в секунду) и период (время, необходимое для завершения одного цикла) для каждой формы колебаний конструкции.

Следующая формула представляет расчеты, выполненные Structural 3D во время частотного анализа.:

[M][U¨]+[К][U]знак равно[0]

[M] = Массовая матрица конструкции,

[К] = Матрица жесткости конструкции,

[U] = смещение,

[U¨] - двойная производная смещения по времени (т.е.. ускорение).

Вот, уравнение не решается, а скорее сводится к общей проблеме собственных значений. куда λ = собственные значения

[M][U]λ+[К][U]знак равно[0]

Результирующие собственные значения - это частоты структуры, а собственные векторы - формы мод.. Более низкая частота или режим означает меньшее количество циклов в секунду и, следовательно, более медленные колебания..

Отображение результатов

После завершения динамического частотного анализа, пользователи могут просматривать результаты нескольких форм режима. Просто выберите форму моды, и структура будет анимирована, чтобы показать форму режима. Пользователи также могут просматривать значения частоты и периода для всех режимов конструкции.. Вот пример анимации и результатов:

Пользователям также предоставляется табулированный набор результатов для каждого режима., включая собственную частоту и период. Так например, в модели выше у нас есть частота и период каждого результата (примечание для простоты, только первый 10 режимы были сгенерированы – это можно контролировать с помощью настройки):

Дополнительно, результаты модального массового участия структуры, и его режимы можно просмотреть, щелкнув Массовое участие вкладка. Коэффициент массового участия представляет собой количество массы, связанное с определенной частотой или режимом вибрации.. По сути, это позволяет пользователю увидеть, какая часть массы конструкции возбуждается данной модой.. Тем самым давая представление о реакции конструкции: чем больше фактор массового участия, тем больше значение для общего ответа.

В приведенном выше примере анимации (мостовая конструкция), вы можете видеть, что мост движется / вибрирует ТОЛЬКО в направлениях x и y для этого режима (Режим 2), так из этого, мы получили 0 факторы участия в направлении z (боком). Имея дело с относительно небольшими факторами массового участия, пользователь должен всегда принимать инженерные решения и анализировать влияние этих видов вибрации.. Большинство строительных норм и правил требуют как минимум 90% совокупное массовое участие для анализа.

Последняя версия теперь предоставляет более полную вкладку результатов для результатов динамической частоты..