🗊 Раздел 12 Вынужденное перемещение

Раздел 12 Вынужденное перемещение

Раздел 12. Вынужденное перемещение ВЫНУЖДЕННОЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ В ДИНАМИЧЕСКОМ АНАЛИЗЕ………………12 - 4 МЕТОДЫ АНАЛИЗА………………......................................................………............ 12 - 5 МЕТОД №1...…………...…………………………………………………………………... 12 - 6 НАБОРЫ СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ………........................................................……. 12 - 7 ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ……..………............………………………….................... 12 - 8 УРАВНЕНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ…………………….... 12 - 9 УРАВНЕНИЯ ДЛЯ АНАЛИЗА ЧАСТОТНОГО ОТКЛИКА…..……………………….. 12 - 10 ЗАМЕЧАНИЕ К МОДАЛЬНОМУ МЕТОДУ...........................................……………... 12 - 11 ИНТЕРФЕЙС ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ...…….............................................……………….... 12 - 12 ПАРАМЕТР TYPE……….……………….............................……………………………... 12 - 13 ПРИМЕР: РАЗДЕЛЫ EXECUTIVE И CASE CONTROL……………………………….. 12 - 14 ПРИМЕР: РАЗДЕЛ BULK DATA…………............................................………………. 12 - 15 ПРИМЕР №7A – ПРЯМОЙ АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА С ВЫНУЖДЕННЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ.……………….…...........………………………. 12 - 16

Вынужденное перемещение (продолж.) ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА №7A…………………..............……………………12 - 18 РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА №7A………………………...……................... 12 – 20 ПРИМЕР №8B – МОДАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА С ВЫНУЖДЕННЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ………………………………………………….. 12 - 24 ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА №7B…………………..................................…... 12 - 26 РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА №7B……………………….....................….…12 - 28 ПРИМЕР №8A – ПРЯМОЙ АНАЛИЗ ЧАСТОТНОГО ОТКЛИКА С ВЫНУЖДЕННЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ………………………………….….…...…….. 12 - 32 ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА №8A...……………………................................ 12 - 34 РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА №8A………………...…….......................... 12 - 36 ПРИМЕР №8B - МОДАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЧАСТОТНОГО ОТКЛИКА С ВЫНУЖДЕННЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ………………………………….….…...……. 12 - 40 ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА №8B......……………………............................ 12 - 42 РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА №8A………………………......................... 12 - 44

Вынужденное перемещение в динамическом анализе Используется для анализа конструкций, подверженных заданным перемещениям, скоростям и ускорениям. Примеры воздействий: землетрясение (для анализа переходного процесса), вибрационный стенд с качающейся частотой (для анализа частотного отклика), дорожное воздействие на подвеску колес автомобиля.

Методы анализа Предусмотрено четыре метода: 1. Прямое задание вынужденного перемещения, скорости или ускорения (рекомендуемый метод). 2. Метод большой массы (см. Приложение E) 3. Метод большой жесткости (только вынужденное перемещение, см. Приложение E) 4. Метод множителей Лагранжа (см. Приложение E)

Метод №1 Метод №1 – рекомендуемый метод и он обсуждается на данном семинаре. Этот метод предусмотрен в MSC.Nastran (версия 2001 и дальнейших). В данном методе вынужденное перемещение моделируется прямым заданием необходимых перемещения, скорости или ускорения с помощью операторов SPC / SPC1 и SPCD в Bulk Data Section. Интерфейс метода очень близок к интерфейсу вынужденного перемещения в статическом анализе.

Наборы степеней свободы При прямом методе анализа вынужденное перемещение задается для степеней свободы из набора S-set.

Основные уравнения Для набора N-set уравнения колебаний выглядят как где

Уравнения для анализа переходных процессов Первое матричное уравнение может быть решено относительно перемещений F-set: Затем из второго матричного уравнения определяются силы закреплений:

Уравнения для анализа частотного отклика При анализе частотного отклика перемещения F-set определяются как Силы закреплений определяются из следующего выражения

Замечание к модальному методу Основываясь на опыте, можно рекомендовать всегда включать остаточные векторы в модальное решение. В настоящее время остаточные векторы по умолчанию в модальное решение не включаются.

Интерфейс пользователя Операторы SPC / SPC1 в Bulk Data Section используются для идентификации степеней свободы (СС), для которых задается вынужденное перемещение. Эти операторы активизируются оператором SPC в Case Control Section. Операторы SPCD в Bulk Data Section используются для задания вынужденных перемещений. Эти операторы инициируются с помощью параметра EXCITEID в операторах TLOADi или RLOADi в Bulk Data Section. Параметр TYPE в операторах TLOADi или RLOADi в Bulk Data Section определяет тип вынужденного перемещения (собственно перемещение, скорость или ускорение). Оператор PARAM, RESVEC, YES должен быть использован для инициализации метода остаточных векторов. (В будущих версиях MSC.Nastran предполагается инициировать этот метод по умолчанию.)

Параметр TYPE Тип воздействия задается в поле 5 оператора TLOADi в Bulk Data Section или в поле 8 оператора RLOADi в Bulk Data Section: При буквенном обозначении, для краткости, название типа воздействия можно сократить даже до одной буквы.

Пример: разделы Executive и Case Control

Пример: раздел Bulk Data

Пример №7A Прямой анализ переходного процесса с вынужденным перемещением

Пример №7A. Прямой анализ переходного процесса с вынужденным перемещением Используя прямой метод, выполнить анализ переходного процесса колебаний модели. Задано единичное синусоидальное ускорение заделки с частотой 250 Гц в Z направлении. Использовать конструкционное демпфирование g = 0,06, конвертировать его в вязкое на частоте 250 Гц.

Входной файл для Примера №7A

Входной файл для Примера №7A

Результаты решения Примера №7А

Результаты решения Примера №7А

Результаты решения Примера №7А

Результаты решения Примера №7А

Пример №7B Модальный анализ переходного процесса с вынужденным перемещением

Пример №7B. Модальный анализ переходного процесса с вынужденным перемещением Используя модальный метод, выполнить анализ переходного процесса колебаний модели. Задано единичное синусоидальное ускорение заделки с частотой 250 Гц в Z направлении. Использовать конструкционное демпфирование g = 0,06, конвертировать его в вязкое на частоте 250 Гц. Включите в решение остаточный вектор.

Входной файл для Примера №7B

Входной файл для Примера №7B

Результаты решения Примера №7B

Результаты решения Примера №7B

Результаты решения Примера №7B

Результаты решения Примера №7B

Пример №8A Прямой анализ частотного отклика с вынужденным перемещением

Пример №8A. Прямой анализ частотного отклика с вынужденным перемещением Используя прямой метод, определите частотный отклик плоской прямоугольной пластины (модель создана в Примере №1) в диапазоне 20-1000 Гц с шагом 20 Гц. Задается вынужденное перемещение угла пластины амплитудой 0,1. Используйте конструкционное демпфирование g=0,06.

Входной файл для Примера №8A

Входной файл для Примера №8A

Результаты решения Примера №8A

Результаты решения Примера №8A

Результаты решения Примера №8A

Результаты решения Примера №8A

Пример №8B Модальный анализ частотного отклика с вынужденным перемещением

Пример №8B. Модальный анализ частотного отклика с вынужденным перемещением Используя модальный метод, определите частотный отклик плоской прямоугольной пластины (модель создана в Примере №1) в диапазоне 20-1000 Гц с шагом 20 Гц. Задается вынужденное перемещение угла пластины амплитудой 0,1. Используйте конструкционное демпфирование g=0,06. Включите в решение остаточный вектор.

Входной файл для Примера №8B

Входной файл для Примера №8B

Результаты решения Примера №8B

Результаты решения Примера №8B

Результаты решения Примера №8B

Результаты решения Примера №8B