Динамический отклик в NX Nastran

Совершенствуй динамическое поведение конструкции анализом отклика по времени или по частоте  при различных нагрузках с помощью Femap Dynamic Response.

 

Преимущества

• Снижение ваших рисков при использовании моделирования, экономия времени и финансовых затрат по сравнению с проведением полного комплекса натурных испытаний

• Ускорение внедрения инноваций с помощью  проведения быстрых итераций и исследований “А что если?”

• Получение большей уверенности в конструкции на финальной стадии проектирования путем виртуального исследования характеристик продукта во всех возможных условиях эксплуатации

 

Программное решение NX™ Nastran® - Dynamic Response позволяет вам вычислить силовой динамический отклик конструкции при задании нагрузок и перемещений, которые могут изменяться по времени или частоте. Данная опция предоставляет дополнительные преимущества к линейному статическому анализу  и  к методике расчета в NX Nastran - Basic. Динамический отклик играет ключевую роль в различных областях промышленности. Например, при оценке комфорта воздушного судна или автомобиля пассажирами во всех возможных условиях эксплуатации, при определении собственных частот двигателя или при возникновении вибраций в колесах от поверхности дороги, которые будут оказывать отрицательное влияние на другие конструктивные элементы транспортного средства, такие как рулевая колонка автомобиля или на пассажирские сидения. Это дополнение дает возможность провести оценку влияние вибраций на потребительские качества товара и влияние на работу высокотехнологичных электронных устройств.

Проектирование для получения максимальных характеристик

Динамический отклик вашей конструкции или системы определяется их собственными частотами. Если ваше изделие подвергнется воздействию вибраций, близких хотя бы к одной из собственных частот конструкции, то это приведет к резонансу, к колебаниям, имеющим высокую амплитуду, поведение которых способны привести к  нежелательным и даже к катастрофическим последствиям.  Модуль динамического отклика в NX Nastran позволяет вам лучше понять ответную динамическую реакцию изделия, что даст возможность на этапе проектирования исключить возможность появления резонансных колебаний во время эксплуатации.

 

Основные преимущества

 

Всесторонний динамический отклик:

•   Комплексный анализ собственных форм и частот

•   Частотный отклик и отклик переходных процессов

•   Анализ отклика акустических воздействий

•   Анализ случайных откликов

•   Отклик и анализ ударного спектра

•   Отклик DDAM

•   Использование  суперэлементов

•   Можно использовать при нелинейной постановке задачи

•   Можно использовать в задачах с клеевым соединением

•   Можно использовать в контактных задачах

•   Взаимодействие с программными решениями MBD такими как: Adams, RecurDyn и SIMPACK

Полный список в таблице 1

Оптимизационный решатель, используемый SOL 200 доступен в NX Nastran Optimization module.

 

Полная библиотека элементов для динамического анализа включает в себя и элементы NX Nastran Basic, а также следующие элементы:

•    Акустические, абсорбирующие и барьерные

•    Демпфирующие элементы

•    Нелинейно-упругие элементы для отклика при переходных процессах.

 

Множество видов демпфирования:

•    Структурное демпфирование

•    Демпфирование материала

•    Переменное модальное демпфирование (вязкое или структурное)

•    Дискретное вязкое демпфирование

•    Акустические барьеры и поглотители звука

•    Прямой ввод матрицы

•    Нелинейные демпферы

•    Динамические передаточные функции

•    Частотно зависимое демпфирование

•    Переход от структурного демпфирования к вязкому

 

Комплексный решатель задачи нахождения собственных значений:

•    Алгоритм Ланцоша

•    Преобразование Хаусхолдера, модифицированное преобразование Хаусхолдера

•    Комплексный метод Ланцоша

•    Комплексный метод Хессенберга

•    Комплексный инверсионный энергетический метод

 

Динамическое нагружение полностью неопределенно по времени и по диапазону частот

•    Все статические нагрузки могут быть заданы в динамической задаче 

•    Принудительные скорости перемещений и ускорений

•    Начальные перемещения и скорости

•    Начальные перемещения из результатов статического решения

•    Временные задержки, время окон, аналитические и явные функции времени

•    Фазовые углы (действительные и комплексные значения)

•    Нагружение нелинейных переходных процессов, основанных на перемещении и скорости

•    Каждая нагрузка или вынужденное движение может иметь различную временную историю

 

Эффективные методы динамического анализа:

•    Модальный метод и метод прямого решения

•    Автоматический временной интервал

•  Перезапуск с предыдущих просчитанных решений. С анализа собственных форм на собственные частоты и отклик переходного процесса, от частотного отклика на случайный отклик

•   Перезапуск для изменения нагрузки и параметров анализа

•   Нахождение максимального отклика при переходном процессе

•   Редукционные методы Гайана, покомпонентный синтез собственных форм

 

Методы, ограничивающие члены рядов:

•    Вектор невязок

•    Метод ускорений

•    Прямые решения

 

Результаты случайных откликов:

•    Функции спектральной плотности мощности (автоматические и перекрестные)

•    Функции автоматической корреляции

•    Кумулятивные среднеквадратичные функции

•    Среднеквадратичные значения

•    Показатель пересечения нулевого уровня

 

Эффективное решение сложных моделей:

•   Решение с помощью разряженных матриц для ускорения расчета и минимального использования пространства на диске, доступно для всех типов анализа

•   Восстановление разреженных данных, дающих быстрое решение для ограниченного числа выводов

•   Автоматическое внутреннее повторное упорядочивание для снижения количества частот

•   Параллельный и векторный процесс расчета для более быстрого получения решения расчета  

•   Суперэлементы

 

Целевой чувствительный анализ для оценки изменения динамического отклика вследствие изменения в конструкции:

•   Изменение формы и размеров

•   Изменения объектов и заделки, массовых характеристик, объема, напряжений на элементе, перемещений от усилий, скорости, ускорения, сил реакций

•    Определяемые пользователем объекты и условия закрепления

• Чувствительность и оптимизация форм, отклика переходных процессов, частотного, акустического и статического отклика, устойчивость и все в одном анализе

 

Способность к взаимодействию с различными программами:

•   Геометрию можно импортировать из САПР программ твердотельного моделирования

•   Поддержка и взаимодействие другими популярными программами конечно-элементного анализа

•  Динамический вывод может быть преобразован программами кинематики и с тестовыми программами корреляции

 

Преимущества продвинутого динамического анализа для исследования комплексных явлений:

•    Системы управления

•    Совместное решение задачи гидродинамики и механики

•    Передаточные функции

•    Преобразования Фурье для нагрузок

•    Гироскопический эффект и эффект Кориолиса (требуется опцию NX Nastran DMAP )

•     Компонентный синтез собственных форм (требуется опция NX Nastran Superelements)

•    Вектор невязок для точности

 

Изображение серии графиков X-Y для обработки больших объемов данных:

•    Вывод отклика по зависимости времени от частоты

•    Картезианские, билогарифмические, полулогарифмические графики

•    Действительные/ мнимые и силовые/ фазовые диаграммы

•    Одна или несколько линий на одном графике

•    Один или несколько графиков на странице

•    Множество  типов линий и стилей рамки

•    Сохранение графиков в формате заключения (постскриптума)

Рекомендуем прочитать