Презентация "Метод остаточных векторов в MSC" по информатике – проект, доклад

Раздел 11

Метод остаточных векторов

Раздел 11. Метод остаточных векторов

ИДЕЯ МОДАЛЬНОГО ПОДХОДА..……………………………..……… 11 - 3 СПОСОБЫ КОМПЕНСАЦИИ ОТСУТСТВИЯ МОД………………….... 11 - 5 ОСТАТОЧНЫЙ ВЕКТОР...………………………………………………… 11 - 6 ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ МЕТОДА ОСТАТОЧНЫХ ВЕКТРОВ…………………………………….……….………………………. 11 - 8 ПРИМЕР...…………..………………………………………………………….11 - 10 ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА ОСТАТОЧНЫХ ВЕКТОРОВ...………………………………… 11 - 11 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ.…………………………11 - 12 ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ...…..………………………………………...…11 - 14

Идея модального подхода

Предположим, что отклик может быть представлен линейной комбинацией вычисленных мод { U } = [ f ] {x } Количество возможных мод = количество степеней свободы с соответствующими массами Если сохранены все моды, то результат будет аналогичный получаемому прямым методом В практике не используется Отсутствует сам смысл модального подхода

{ U } = [ f ] {x } = [ f ]r {x }r + [ f ]n {x }n где [ f ]r - количество сохраненных мод [ f ]n – не сохраненные моды [ f ]r обычно составляет малую часть от [ f ] Точность модального решения зависит от того, как хорошо с помощью линейной комбинации [ f ]r может быть представлено истинное решение под действием приложенных нагрузок.

Способы компенсации отсутствия мод

Имеются два метода компенсации отсутствующих мод Метод остаточных векторов (рекомендуемый метод) Метод модального ускорения (см. Приложение F)

Остаточный вектор

Добавим к модам векторы деформации, определенные статическим расчетом действия статической нагрузки Отклик отбрасываемых мод близок к статическому, если частоты этих мод высоки по сравнению с частотой воздействия При (w/wn)

Применим при суперэлементном анализе Выводятся две таблицы результатов модального анализа Оригинальная таблица Дополнительная таблица, содержащая также дополнительные собственные значения (в конце таблицы) – по одному на добавленные остаточные векторы. Выполняется повторный анализ ортогональности, чтобы убедиться, что линейно-зависимые векторы удалены.

Интерфейс пользователя метода остаточных векторов

Три способа определения остаточных векторов: Форма деформации определяется под действием статических нагрузок (например, DAREA, FORCE, PLOAD4, LOADSET/LSEQ и т.д.) Статическая форма деформации определяется под действием инерционных нагрузок (PARAM, RESVINER, YES или PARAM, INRLM, -1 ) Задание с помощью операторов USET,U6,GID,C или USET1,U6,C,GID1,GID2,… К каждой степени свободы, указанной в операторе USETi, U6 прикладывается единичная сила в заданном направлении, - в результате генерируется статическая форма

Инициирование применения метода производится оператором PARAM,RESVEC,YES Оператор PARAM, RESVINER, YES или PARAM, INRLM, -1 добавляет дополнительные статические формы, возникающие под действием инерционных нагрузок. Для незакрепленных конструкций необходимо использовать оператор SUPORT

Пример

Приложить к узлу 11 модели пластины в направлении Y синусоидальную нагрузку частотой 250 Гц и длительностью в один период. Вычислить оклик в узле 11, используя следующие методы. 1. Модальный метод, сохранить 4 моды, принять модальное демпфирование 0,03 2. Модальный метод (повторить шаг 1), включив остаточный вектор 3. Прямой метод, приняв G=0,06

Входной файл для примера использования метода остаточных векторов

$ BEGIN BULK PARAM, COUPMASS, 1 PARAM, WTMASS, 0.00259 param,post,0 param,resvec,yes $ $ PLATE MODEL DESCRIBED IN NORMAL MODES EXAMPLE PROBLEM $ INCLUDE 'plate.bdf' $ $ EIGENVALUE EXTRACTION PARAMETERS $ EIGRL, 100, , ,4 $ $ SPECIFY MODAL DAMPING $ TABDMP1, 100, CRIT, +, 0., .03, 10., .03, ENDT $ $ APPLY POINT LOAD (250 HZ) $ TLOAD2, 500, 600,, 0, 0.0, 4.E-3, 250., -90. $ DAREA, 600, 11, 2, 1. $ TSTEP, 100, 100, 4.0E-4, 1 $ ENDDATA

$ $ resvec2.dat $ SOL 112 CEND TITLE = TRANSIENT RESPONSE WITH POINT LOAD IN THE Y-DIRECTION SUBTITLE = MODAL APPROACH - REQUESTING 4 MODES - plus RESIDUAL VECTOR ECHO = UNSORTED SPC = 1 SET 111 = 11, 33, 55 DISPLACEMENT(SORT2) = 111 SDAMPING = 100 SUBCASE 1 METHOD = 100 DLOAD = 500 TSTEP = 100 $ OUTPUT (XYPLOT) XGRID=YES YGRID=YES XTITLE= TIME (SEC) YTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT LOADED CORNER XYPLOT DISP RESPONSE / 11 (T2) YTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT TIP CENTER XYPLOT DISP RESPONSE / 33 (T2) YTITLE= DISPLACEMENT RESPONSE AT OPPOSITE CORNER XYPLOT DISP RESPONSE / 55 (T2) $

Сравнительный анализ результатов

Прямой метод

Модальный метод с остаточными векторами

Модальный метод без остаточных векторов

Первые 4 моды – моды изгиба и кручения с выходом пластины из плоскости Линейной комбинацией этих 4 мод невозможно представить перемещение пластины под действием нагрузки, действующей в плоскости Модальный метод, учитывающий первые 4 моды, без остаточных векторов дает неудовлетворительные результаты Модальный метод, учитывающий первые 4 моды и остаточный вектор дает благоприятный результат. Заметим, что при модальном методе используется модальной демпфирование, а при прямом – конструкционное, что приводит к некоторой разнице в результатах.

Общие рекомендации

Всегда включайте остаточный вектор в модальное решение (param,resvec,yes) Включайте остаточный вектор по действием инерционных нагрузок (param,resviner,yes) для закрепленных конструкций Используйте остаточные векторы в качестве дополнительных (не заменяющих) к модальным векторам.