
- •Глава 4. Гармонический анализ
- •4.1. Краткий обзор главы
- •4.2. Определение гармонического анализа
- •4.3. Сравнение трех методов гармонического анализа
- •4.4. Теория метода редукции
- •4.5. Процедура редуцированного анализа
- •4.5.1. Построение модели
- •4.5.2. Приложение нагрузок и выполнение редуцированного решения (стадия получения перемещений)
- •4.5.2.1. Нагружение
- •4.5.2.2. Задание демпфирования
- •4.5.2.3. Диаграмма потока данных (стадия получения перемещений)
- •4.5.3. Обзор результатов редуцированного решения
- •4.5.4. Расширение редуцированного решения (стадия расширения)
- •4.5.4.1. Диаграмма потока данных (стадия расширения)
- •4.5.5. Обзор результатов двух стадий решения
- •4.6. Пример расчета
- •4.6.1. Задача для самостоятельного решения:
4.5.2.2. Задание демпфирования
Используются такие же способы задания демпфирования, как и при анализе динамических переходных процессов, а именно:
ALPHAD-задается множитель для матрицы масс (инерционное демпфирование);
BETAD-задается множитель для матрицы жесткости (общее конструкционное демпфирование);
MP,DAMP-задается множитель для матрицы жесткости(демпфирование, зависящее от свойств материала).
Возможно использование конечных элементов демпфирования COMBIN14, 40 и т.д.
В дополнение к приведенным способам редуцированный гармонический анализ допускает задание постоянного коэффициента демпфирования , который представляет собой отношение фактического демпфирования к критическому и обычно выражается в процентах (2%, 3% и т.д.):
DMPRAT, VALUE
Величина VALUE - коэффициент демпфирования, выраженный в виде десятичного числа (0.02, 0.03 и т.д.).
4.5.2.3. Диаграмма потока данных (стадия получения перемещений)
4.5.3. Обзор результатов редуцированного решения
Выполняется в постпроцессоре POST26 с помощью графиков и распечатки узловых перемещений как функций частоты. Доступны только перемещения в ведущих узлах.
Типичный пример обращения к постпроцесору POST26 представлен ниже.
/POST26
FILE, , RFRQ ! Файл с результатами редуцированного анализа
NSOL,2,241,U,X Переменная 2 приписана перемещению UX узла 241 (предполагается, узел 241 - ведущий)
NSOL, 3, . .
PLVAR, 2, 3 ! График переменных 2 и 3 как функций частоты
PRCPLX, 1 ! Вывод значений амплитуды и фазового угла
PRVAR, 2,3 ! Печать зависимостей переменных 2 и 3 от частоты
FINISH
4.5.4. Расширение редуцированного решения (стадия расширения)
Стадия расширения используется для получения решения для полного набора степеней свободы. Такое расширение может быть выполнено для любого значения частоты, допускаемого редуцированным решением.
Для выполнения стадии расширения требуются следующие файлы, созданные на стадии расчета перемещений.
Jobname.RFRQ Перемещения редуцированного решения
Jobname. TRI Матрица триангуляции
Jobname.EMAT Матрицы элементов
Jobname.ESAV Сохраненные данные для элементов
Стадия расширения решения состоит из следующих этапов:
1. Возврат в режим SOLUTION с помощью команды /SOLU.
2. Активизация стадии расширения
EXPASS, ON
3. Указание тех решений, которые должны быть расширены. Это можно сделать с помощью команд
EXPSOL или NUMEXP.
Команда EXPSOL используется для расчета напряжений при различных частотах:
EXPSOL, LSTEP, SBSTEP. TIMFRQ, Elcalc
LSTEP, SBSTEP - шаг нагружения и номер дополнительного шага, идентифицирующий набор данных, которые нужно считать из файла Jobname.RFRQ;
TIMFRQ - значение частоты, используемое для идентификации набора данных вместо параметров LSTEP и SBSTEP; распознается только в том случае, если значения LSTEP и SBSTEP равны нулю или не заданы;
Elcalc - если задано YES, то вычисляются результаты для элемента, узловые нагрузки и силы реакции; если задано NO - не вычисляются.
Команда NUMEXP используется для нескольких расширений с равномерным шагом в пределах диапазона частот:
NUMEXP, NUM, BEGRNG, ENDRNG, Elcalc
Общее число расширений NUM выполняется с равномерным шагом INC в интервале частот от BEGRNG + INC до ENDRNG, при этом
INC = (ENDRVG - BEGRNG)/ NUM.
4. Идентификация фазового угла, при котором должно быть выполнено расширение. Это важно в тех случаях, когда имеется демпфирование или приложено несколько нагрузок, не совпадающих по фазе. Реакция системы запаздывает по отношению к приложенной нагрузки на фазовый угол, поэтому расширение, т.е. получение значений напряжений при нулевом угле фазового сдвига (по умолчанию), не дает пиковых напряжений.
Для задания фазового угла на стадии расширения решения используется команда HREXP:
HREXP, ANGLE
Параметр ANGLE - фазовый угол в градусах; по умолчанию равен нулю. Если параметр задан равным ALL, то выполняется расширение как вещественной, так и мнимой части решения.
Использование команды HREXP, ALL полезно, если выполняется расширение нескольких решений (NUMEXP), а фазовые углы различны для каждого решения. Вещественная и мнимая части решения могут быть затем объединены в постпроцессоре POST1 путем комбинации случаев нагружения.
5. Задание параметров вывода с помощью команд OUTPR и OUTRES.
6. Вход в режим решения командой SOLVE. Результаты записываются в файл результатов Jobname.RST, а также в базу данных.
7. Повторение, в случае необходимости, шагов с 3 по 7 для других частот и фазовых углов. Затем выход из режима SOLUTION (FINISH).
Cледующий пример иллюстрирует использование всех этих команд:
/SOLU
EXPASS, ON ! Стадия расширения
EXPSOL, 1, 4 ! Расширяется шаг нагрузки 1, шаг решения 4
HREXP, -67 ! при фазовом угле -67
OUTPR, , 1 ! Вывод на печать всех решений
OUTRES, , 1 ! Сохранение всех решений
SOLVE ! Окончание шага нагрузки 1
NUMEXP, 1 , , 16.89 ! Расширение решения при 16.89 Гц
HREXP, -120 ! для фазового угла - 120
SOLVE ! Окончание шага нагрузки 2
NUMEXP, 5, 30, 40 ! Расширение решения при 32, 34, 36, 38 и 40 Гц
HREXP, ALL ! Расширение вещественной и мнимой частей решения
SOLVE ! Окончание шага нагрузки 3