70. Методика проведения модального анализа прочноскрепленного заряда рдтт с использованием конечно- элементных пакетов.

Модальный анализ - это определения собственных частот и форм колебаний конструкции. Результаты анализа дают возможность установить число форм колебаний и шаг интегрирования по времени, что может обеспечить надежное решение задачи о динамическом поведении системы в неустановившемся режиме. Применение модального анализа полезно в тех инженерных приложениях, в которых представляет интерес знание собственных частот системы.

(1) - уравнение собственных колебаний

- матрица масс конструкции

(2);  - частота свободных колебаний, - вектор амплитуд.

(2) в (1)  (3) – система однородных линейных уравнений.

- получают из уравнения собственных частот конструкции.

Из (3) получают формы колебаний для конструкции, собственные частоты.

Ниже приводится пример проведения модального анализа для прочноскрепленного заряда (плоское деформированное состояние). При проведении модального анализа в отличие, например от гармонического или статического анализа, необходимо строить поперечное сечение заряда полностью. В результате решения плоской задачи можно определить собственные частоты радиальных, крутильных, тангенциальных или смешанных частот колебаний заряда. Этапы: 1.Выбор типа задачи(Выбирается прочностная задача механики деформированного твердого тела); 2.Определение типа КЭ и его опций(Выбирается плоский четырехугольный 8-узловой элемент второго порядка PLANE82. Моделируется ПДС); 3.Определение свойств материалов(Физико-механические свойства материала, оболочки);4.Создание геометрической модели(Сектор); 5.Создание сетки конечных элементов; 6.Проведение модального анализа; 7.Выбор типа анализа; 8.Выбор метода решения и количества определяемых частот; 9.Анализ результатов.

71.Методика проведения гармонического анализа прочноскрепленного заряда рдтт с использованием конечно-элементных пакетов.

, где-матрица масс,-вектор ускорений,-матрица жесткости,-вектор перемещений,-нагрузка.

, где-амплитуда перемещений.

- основное уравнение для проведения гармонического анализа.

Суть гармонического анализа – построение АЧХ и ФЧХ в точках конструкции.

Этапы: 1.выбор типа задачи; 2.Выбор типа конечного элемента и его опций; 3.Определение свойств материала(); 4.создание геометрической модели; 5.создание конечно-элементной модели; 6.Учет ГУ(задаются все закрепления); 7.Приложение гармонической нагрузки; 8.Выбор опций проведения анализа: -выбор типа анализа, -выбор частотного диапазона и количества частот, -задается параметр демпфирования; 9.Запуск на решение(уравнение решается для каждой частоты); 10.анализ результатов(анализ параметров НДС на любой частоте).

72.Методика проведения динамического анализа прочноскрепленного заряда рдтт с использованием конечно-элементных пакетов.

Обычно используется следующий алгоритм:

Желательно получить аналитическое решение задачи.

В плоской постановке задачи:

1.Выбор типа задачи.

Выбирается статическая задача механики деформированного твердого тела.

2.Определение типа КЭ и его опций

В зависимости от задачи. (обычно выбирается плоский четырехугольный 4-узловой элемент первого порядка PLANE42)

3.Определение свойств материалов

К-нты Пуассона и модули упругости.

4.Создание геометрической модели

Рисование, Выполнение операции "слияния", Задание атрибутов созданным областям

5.Создание сетки конечных элементов

Задание параметров разбивки линий

6.Учет граничных условий

Необходимо приложить симметричные граничные условия, имитирующие удаленные части заряда.

7.Приложение нагрузок

8.Выполнение расчета

9.Анализ результатов

При объемной задачи все пункты остаются прежними. Просто 3-хмерную (твердую) модель мы получаем из 2-мерной. КЭ: