Если вы читаете эту статью, скорее всего, вы заинтересованы в выполнении динамического расчёта в RFEM 6. Если вы уже знакомы с программой, то вы знаете, что в зависимости от цели расчёта вам доступно несколько аддонов. В любом случае нельзя забывать об аддоне Модальный анализ, поскольку он выполняет анализ собственных колебаний для моделей стержней, поверхностей и твердых тел и, следовательно, является необходимой основой для работы с другими аддонами для динамического анализа.
Аддон можно использовать для определения и анализа параметров собственных колебаний, таких как собственные частоты, формы колебаний, модальные массы и коэффициенты эффективных модальных масс. Все необходимые исходные данные импортируются непосредственно из основной программы RFEM/RSTAB. Результаты этого аддона могут быть использованы для расчёта колебаний и дальнейшего динамического анализа (например, нагружение по спектру реакции).
Эта статья посвящена одному из вышеупомянутых аспектов; а именно, определение собственных форм. В нем показано, как настроить параметры модального анализа и как выбрать различные методы для определения количества собственных форм. Для этого применим модель, показанную на рисунке 1.
Параметры модального анализа
Ввод данных для модального анализа выполняется в окне Загружения и сочетания, как показано на рисунке 2. Обратите, пожалуйста, внимание на то, что это возможно только в том случае, если аддон Модальный анализ предварительно активирован в разделе «Основные данные». Первым шагом является создание загружения с модальным анализом в качестве типа расчета и импорт масс непосредственно из требуемых загружений или сочетаний нагрузок. Затем параметры модального анализа можно задать в окне Параметры модального анализа. Здесь же можно задать параметры для матрицы масс и метода собственных чисел, как будет показано ниже. В этом тексте будет показана разница между тремя доступными методами определения количества собственных форм для учета.
Вариант 1: Пользовательское количество определяемых форм
Первый вариант - это вручную указать количество собственных форм, которые необходимо рассчитать (рисунок 3). Количество доступных собственных форм зависит от степени свободы (то есть, количества точек свободных масс, умноженного на количество направлений, в которых действуют массы). В программе можно задать до 9999 собственных форм. В нашем примере количество наименьших собственных форм, которые необходимо рассчитать, установлено вручную равным 12. Таким образом, будут рассчитаны параметры собственных форм для 12 собственных форм, и будут отображены результаты, так, как показано на рисунке 4. Для навигации по отдельным режимам можно использовать навигатор Результаты.
Вариант 2: Автоматическое определение количества форм для достижения эффективных коэффициентов модальных масс
Теперь программа может автоматически определить, сколько собственных чисел необходимо рассчитать для достижения определенного значения коэффициента эффективных модальных масс. Это значение можно настроить в настройках, как показано на рисунке 5. В нашем примере значение установлено на 90%. Однако обратите внимание, что эта опция доступна только в сочетании с «корнем характеристического полинома» в качестве метода решения проблемы собственных чисел.
Таким образом, программа рассчитывает все собственные значения до тех пор, пока процент эффективных модальных масс в обоих горизонтальных направлениях (то есть X и Y) не превысит 90% (или, иными словами, значение, коэффициент масс) общей массы. В данном примере в таблице результатов на рисунке 6 видно, что для выполнения данного требования требуется 10 форм. Если проверить коэффициенты эффективных модальных масс, то видно, что сумма fmeX и fmeY превышает 90 %.
Вариант 3: Автоматическое определение количества форм для достижения максимальной собственной частоты
Третьим вариантом определения количества форм, которые необходимо учесть, является «Автоматически для достижения максимальной собственной частоты» (рисунок 7). Compared to the previous option, where you were asked to enter a value for the effective modal mass factor, you can now enter a value for the maximum natural frequency to be reached. Аналогично второму варианту, программа определит столько форм, сколько необходимо, пока не будет достигнута заданная собственная частота (рисунок 8).
Заключительные слова
Существует три метода для определения количества форм в модальном анализе. Первый - это вручную задать количество рассчитываемых собственных форм. Пожалуйста, обратите внимание, что вы должны тщательно определить это число. Для этого рекомендуется сначала проанализировать в модели наименьшие собственные формы, а затем оценить значимость каждой собственной формы с помощью коэффициентов эффективных модальных масс. В отличие от этого варианта, второй и третий варианты позволяют программе автоматически определить количество собственных форм для учета на основе определенных значений параметров, которые должны быть достигнуты. В одном случае нужно задать значение коэффициента эффективных модальных масс, в то время как в другом - на максимальной достигаемой собственной частоте. В обоих случаях программа рассчитывает все собственные числа до тех пор, пока не будет достигнуто заданное значение (коэффициента эффективных модальных масс или максимальной собственной частоты, в зависимости от выбранной опции).
982x
188x
