7638x
000349
30.10.2023

Vlastní frekvence

Kategorie výsledkové tabulky Vlastní frekvence obsahuje vlastní frekvence netlumeného systému. V záhlaví tabulky lze přepínat mezi výsledky modálních zatěžovacích stavů.

Každá frekvence systému má svůj vlastní tvar. Tvary režimů se zobrazují také graficky (viz obrázek # extbookmark manual|image027573|Výsledky modální analýzy #). V navigátoru vyberte vlastní tvar nebo použijte tlačítka Předchozí a Next pro přepínání mezi vlastními tvary (viz obrázek # extbookmark manuál|image027595|Vyberte režim tvar #). Pro zobrazení určitého tvaru režimu v pracovním okně lze také vybrat příslušný řádek v tabulce.

Vlastní frekvence

Tabulka 'vlastní frekvence' (viz obrázek image027927 kategorie výsledků 'vlastní frekvence' ) poskytuje přehled o následujících výsledcích netlumeného systému:

  • Vlastní čísla
  • vlastní úhlová frekvence
  • Vlastní frekvence
  • Vlastní perioda

Pohybová rovnice systému s více stupni volnosti bez tlumení je dána zadaným # extbookmark manual|eigenvalue-solver|Metoda řešení # vypočítaná.

M závisí na typu # extbookmark manual|mass-matrix|Matice hmot #.

Vlastní číslo λ [1/s²] je spojeno s úhlovou frekvencí ω [rad/s], přičemž λi = ωi2. Vlastní frekvence f [Hz] se pak odvodí pomocí f = ω/(2π). Vlastní perioda T [s] je převrácená hodnota frekvence, která se stanoví pomocí T = 1/f.

Pro systém s několika stupni volnosti (MDOF) existuje několik vlastních čísel λi a souvisejících vlastních tvarů ui .

Účinné modální hmoty

Záložka 'Účinné modální hmoty' obsahuje přehled následujících výsledků:

  • Modální hmotnost Mi
  • Účinná modální hmotnost pro translační směry meX, meY, meZ
  • Vzpěrná modální hmotnost pro směry otáčení meφX, meφY, meφZ
  • Součinitel efektivní modální hmotnosti pro translační směry fmeX, fmeY, fmeZ
  • Součinitel efektivní modální hmotnosti pro směry otáčení fmφX, fmφY, fmφZ
  • Součty výsledků

Efektivní modální hmoty popisují, kolik hmoty se aktivuje v každém směru každým vlastním tvarem systému.

Modální hmotnost je definována následovně:

Vlastní vektor ui vlastního tvaru i je uveden v rovnici vzorec001058 vlastní tvary . M závisí na typu # extbookmark manual|mass-matrix|Matice hmot #.

Modální hmota Mi je nezávislá na směru. Mění se však v závislosti na změně měřítka tvarů režimu .

Efektivní modální hmoty mijeff popisují hmoty, které jsou zrychlené ve směru j, kde j = 1, 2, 3 pro posun a j = 4, 5, 6 pro rotaci - pro každý jednotlivý vlastní tvar i. Tyto hmoty jsou nezávislé na změně měřítka tvarů . Jsou přímo vztaženy k TABLE_PARTICIPATION_FACTORS participačním faktorům Γi, j (viz rovnice vzorec001060 participační faktor ).

Pro každý uzel KP existuje matice T.

Účinné modální hmoty se definují následovně:

Součet účinných modálních hmotností ∑me je uveden na konci tabulky. V translačních směrech se tyto součty rovnají celkové hmotnosti konstrukce ∑M. Výjimkou jsou hmoty, které nejsou aktivovány, například hmoty v pevných podporách. Plné hmotnosti se dosáhne pouze tehdy, když se spočítají všechna vlastní čísla modelu.

Na základě součinitele efektivní modální hmotnosti fme je třeba rozhodnout, zda je třeba pro metodu spektra odezvy zohlednit určitý tvar. Například EN 1998-1, odstavec 4.3.3.3 stanoví, že „součet efektivních modálních hmotností uvažovaných modálních příspěvků činí nejméně 90 % celkové hmotnosti konstrukce“ a že „se berou všechny modální příspěvky zohlednit, jejichž efektivní modální hmotnosti tvoří více než 5 % z celkového množství hmot“.

Součinitele efektivní modální hmotnosti fme zadáme následovně:

Další informace o modální analýze a součinitelích efektivní modální hmotnosti viz Meskouris Viz [2 ] a Tedesco Viz [3 ].

Součinitele kombinace

V záložce 'Participation Factors' jsou uvedeny následující výsledky:

  • Modální hmotnost Mi
  • Součinitel účasti pro translační směry ΓX, ΓY, ΓZ
  • Součinitel účasti pro směry otáčení ΓφX, ΓφY, ΓφZ
  • Součty výsledků

Součinitel spoluúčasti je definován následovně:

Součinitele spoluúčasti, které definují také stupně volnosti pootočení, jsou blíže popsány v Viz [1 ]. Účastnický součinitel Γi, j je pro posuny bezrozměrný; pro rotace má jednotku [m].

Hmoty v bodech sítě prvků

V registru 'hmotnosti v bodech sítě' jsou uvedeny následující výsledky:

  • Rozměry pro translační směry mX, mY, mZ
  • Hmotnost pro směry otáčení mφX, mφY, mφZ
  • Součty hmotností

Tyto hodnoty představují hmoty, které byly přiřazeny v zatěžovacím stavu pro modální analýzu a použity při výpočtu na uzly sítě konečných prvků. Závisí také na nastavení modální analýzy . Další informace naleznete v kapitole Hmoty .

Součet hmotností pro každý směr je uveden na konci tabulky.

Hmoty v bodech sítě lze graficky zobrazit na modelu. K tomu slouží kategorie Hmota v navigátoru.

V # extbookmark manuálu|resultFactorsTab|Pomocí ovládacího panelu # lze upravit součinitele převýšení pro grafické znázornění hmot.


Reference
  1. ANSYS Inc. Teorie pro Mechanical APDL a Mechanical Applications, verze 15.0. .
  2. Meskouris, K., Hinzen, K.-G., Butenweg, C., & Mistler, M. (2011). Bauwerke und Erdbeben (3 vydání. Berlín: Beuth, 2013
  3. Josef W. Tedesco, J.; McDougal, W.; Ross, C.: Structural Dynamics - Theory and Applications. 1. vydání. Menlo Park: Addison Wesley Longman, 1999
Nadřazená kapitola