Раздел 18 Собственные колебания предварительно нагруженных конструкций

Содержание

Слайд 2

Раздел 18. Собственные колебания предварительно нагруженных конструкций АНАЛИЗ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРИ

Раздел 18. Собственные колебания предварительно нагруженных конструкций
АНАЛИЗ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРИ НАЛИЧИИ
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ

ЖЕСТКОСТИ…………………………………………… 18 - 3
ПРИМЕР №14 – СОБСТВЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ С ПРЕДНАГУЗКОЙ.…..….. 18 - 7
ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА №14A – МОДЫ БЕЗ ПРЕДНАГРУЗКИ… 18 - 10
РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА №14A –
МОДЫ БЕЗ ПРЕДНАГРУЗКИ..………………………………………………… 18 - 11
ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА №14B – МОДЫ С
ПРЕДНАГРУЗКОЙ SOL 106....………………………………………………… 18 - 12
РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА №14B - МОДЫ С
ПРЕДНАГРУЗКОЙ SOL 106………………….………………………………… 18 - 13
ВХОДНОЙ ФАЙЛ ДЛЯ ПРИМЕРА №14C - МОДЫ С
ПРЕДНАГРУЗКОЙ SOL 103……….……………………………………...…… 18 - 14
РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ПРИМЕРА №14C МОДЫ С
ПРЕДНАГРУЗКОЙ SOL 103…………………………………………………… 18 - 15
Слайд 3

Анализ собственных колебаний при наличии дифференциальной жесткости Вычисление характеристик собственных колебаний

Анализ собственных колебаний при наличии дифференциальной жесткости

Вычисление характеристик собственных колебаний конструкции

с преднагрузкой, большими деформациями и/или нелинейным материалом.
Слайд 4

Анализ собственных колебаний при наличии дифференциальной жесткости Large Geometry Changes u

Анализ собственных колебаний при наличии дифференциальной жесткости

Large Geometry Changes

u

1

Nonlinear Material

k

1

F

k

0

K0 =

k1
Слайд 5

Анализ собственных колебаний при наличии дифференциальной жесткости Процедура вычисления частот собственных

Анализ собственных колебаний при наличии дифференциальной жесткости

Процедура вычисления частот собственных колебаний

преднагруженной конструкции.
Метод 1
Используется SOL 106.
Задаются линейные или нелинейные свойства материалов (как того требует моделирование). Если материал линейный, то задаются только эти свойства.
В Bulk Data Section вводят оператор PARAM,LGDISP,1
Нелинейные элементы могут быть только в остаточной структуре (SEID=0).
До первого оператора Case Control включается оператор METHOD=…, инициирующий подходящий оператор EIGRL.
В Bulk Data Section включается оператор PARAM,NMLOOP,X. Здесь X – номер шага нагружения, при котором предполагается вычисление характеристик собственных колебаний.
Слайд 6

Анализ собственных колебаний при наличии дифференциальной жесткости Процедура вычисления частот собственных

Анализ собственных колебаний при наличии дифференциальной жесткости

Процедура вычисления частот собственных

колебаний преднагруженной конструкции.
Метод 2
Используется SOL 103.
Материалы должны быть линейными.
Необходимы два SUBCASE’а.
Первый шаг (subcase) – преднагружение конструкции.
Второй шаг (subcase) – вычисление мод колебаний (инициируется оператором METHOD=…).
Второй SUBCASE должен также включать (в Case Control Section)оператор STATSUB = y, где y – номер SUBCASE’а, предусматривающего преднагружение конструкции.
Слайд 7

Пример №14 Собственные колебания с преднагрузкой

Пример №14

Собственные колебания с преднагрузкой

Слайд 8

Пример №14. Собственные колебания с преднагрузкой Рассмотрим шарнирно опертую балку. Вычислим

Пример №14. Собственные колебания с преднагрузкой

Рассмотрим шарнирно опертую балку. Вычислим первую

частоту собственных изгибных колебаний:
Без преднагрузки
С преднагрузкой (вычисление с использованием SOL106)
С преднагрузкой (вычисление с использованием SOL103)
Слайд 9

Пример №14. Собственные колебания с преднагрузкой

Пример №14. Собственные колебания с преднагрузкой

Слайд 10

Входной файл для Примера №14A. Моды без преднагрузки SOL 103 TIME

Входной файл для Примера №14A. Моды без преднагрузки

SOL 103 TIME 600 CEND TITLE =

Normal Modes Example SUBCASE 1 METHOD = 1 SPC = 1 VECTOR=ALL BEGIN BULK PARAM WTMASS .00259 PARAM COUPMASS 1 EIGRL 1 3 0 PBARL 1 1 I + A + A 2. 1. 1. .1 .1 .1 CBAR 1 1 1 2 0. 1. 0. CBAR 2 1 2 3 0. 1. 0. CBAR 3 1 3 4 0. 1. 0. CBAR 4 1 4 5 0. 1. 0. CBAR 5 1 5 6 0. 1. 0. CBAR 6 1 6 7 0. 1. 0. CBAR 7 1 7 8 0. 1. 0. CBAR 8 1 8 9 0. 1. 0. CBAR 9 1 9 10 0. 1. 0. CBAR 10 1 10 11 0. 1. 0. MAT1 1 1.+7 .3 .101 GRID 1 0. 0. 0. 345 GRID 2 10. 0. 0. 345 GRID 3 20. 0. 0. 345 GRID 4 30. 0. 0. 345 GRID 5 39.9999 0. 0. 345 GRID 6 49.9999 0. 0. 345 GRID 7 60. 0. 0. 345 GRID 8 70. 0. 0. 345 GRID 9 80. 0. 0. 345 GRID 10 90. 0. 0. 345 GRID 11 100. 0. 0. 345 SPC1 1 1234 1 SPC1 1 234 11 ENDDATA
Слайд 11

Результаты решения Примера №14A. Моды без преднагрузки 0 E I G

Результаты решения Примера №14A. Моды без преднагрузки

0
E I G E

N V A L U E A N A L Y S I S S U M M A R Y (READ MODULE)
BLOCK SIZE USED ...................... 7
NUMBER OF DECOMPOSITIONS ............. 2
NUMBER OF ROOTS FOUND ................ 3
NUMBER OF SOLVES REQUIRED ............ 4
1 NORMAL MODES EXAMPLE APRIL 8, 1998 MSC.Nastran 4/ 6/98 PAGE 5 0 SUBCASE 1 R E A L E I G E N V A L U E S MODE EXTRACTION EIGENVALUE RADIANS CYCLES GENERALIZED GENERALIZED NO. ORDER MASS STIFFNESS 1 1 2.239398E+04 1.496462E+02 2.381693E+01 1.000000E+00 2.239398E+04 2 2 3.549898E+05 5.958102E+02 9.482614E+01 1.000000E+00 3.549898E+05 3 3 1.771818E+06 1.331096E+03 2.118506E+02 1.000000E+00 1.771818E+06
Слайд 12

Входной файл для Примера №14B. Моды с преднагрузкой SOL 106 SOL

Входной файл для Примера №14B. Моды с преднагрузкой SOL 106

SOL 106 TIME

600 CEND $ TITLE = Normal Modes with Differential Stiffness METHOD = 10 SUBCASE 1 NLPARM = 1 SPC = 1 LOAD = 1 DISPLACEMENT=ALL $ BEGIN BULK PARAM COUPMASS 1 PARAM WTMASS .00259 PARAM LGDISP 1 NLPARM 1 5 AUTO 5 25 PW NO + A + A .001 1.-7 PARAM,NMLOOP,5 $ EIGRL,10,,,3 PBARL 1 1 I + B + B 2. 1. 1. .1 .1 .1 CBAR 1 1 1 2 0. 1. 0. CBAR 2 1 2 3 0. 1. 0. CBAR 3 1 3 4 0. 1. 0. CBAR 4 1 4 5 0. 1. 0. CBAR 5 1 5 6 0. 1. 0. CBAR 6 1 6 7 0. 1. 0. CBAR 7 1 7 8 0. 1. 0. CBAR 8 1 8 9 0. 1. 0. CBAR 9 1 9 10 0. 1. 0. CBAR 10 1 10 11 0. 1. 0. $

$ MAT1 1 1.+7 .3 .101 GRID 1 0. 0. 0. 345 GRID 2 10. 0. 0. 345 GRID 3 20. 0. 0. 345 GRID 4 30. 0. 0. 345 GRID 5 39.9999 0. 0. 345 GRID 6 49.9999 0. 0. 345 GRID 7 60. 0. 0. 345 GRID 8 70. 0. 0. 345 GRID 9 80. 0. 0. 345 GRID 10 90. 0. 0. 345 GRID 11 100. 0. 0. 345 LOAD 2 1. 1. 1 SPC1 1 1234 1 SPC1 1 234 11 FORCE 1 11 0 500. 1. 0. 0. ENDDATA

Слайд 13

Результаты решения Примера №14B. Моды с преднагрузкой SOL 106 R E

Результаты решения Примера №14B. Моды с преднагрузкой SOL 106

R E

A L E I G E N V A L U E S MODE EXTRACTION EIGENVALUE RADIANS CYCLES GENERALIZED GENERALIZED NO. ORDER MASS STIFFNESS 1 1 2.735837E+04 1.654037E+02 2.632481E+01 1.000000E+00 2.735837E+04 2 2 3.748482E+05 6.122484E+02 9.744236E+01 1.000000E+00 3.748482E+05 3 3 1.816508E+06 1.347779E+03 2.145057E+02 1.000000E+00 1.816508E+06
Слайд 14

Входной файл для Примера №14C. Моды с преднагрузкой SOL 103 SOL

Входной файл для Примера №14C. Моды с преднагрузкой SOL 103

SOL 103 DIAG

8 CEND $ TITLE = Normal Modes with Differential Stiffness $ SPC = 1 DISPLACEMENT=ALL $ SUBCASE 1 LOAD = 2 $ SUBCASE 2 METHOD = 10 STATSUB = 1 $ BEGIN BULK PARAM COUPMASS 1 PARAM WTMASS .00259 $ EIGRL,10,,,3 PBARL 1 1 I + B + B 2. 1. 1. .1 .1 .1 CBAR 1 1 1 2 0. 1. 0. CBAR 2 1 2 3 0. 1. 0. CBAR 3 1 3 4 0. 1. 0. CBAR 4 1 4 5 0. 1. 0. CBAR 5 1 5 6 0. 1. 0. CBAR 6 1 6 7 0. 1. 0. CBAR 7 1 7 8 0. 1. 0. CBAR 8 1 8 9 0. 1. 0. CBAR 9 1 9 10 0. 1. 0. CBAR 10 1 10 11 0. 1. 0. $

$ MAT1 1 1.+7 .3 .101 GRID 1 0. 0. 0. 345 GRID 2 10. 0. 0. 345 GRID 3 20. 0. 0. 345 GRID 4 30. 0. 0. 345 GRID 5 39.9999 0. 0. 345 GRID 6 49.9999 0. 0. 345 GRID 7 60. 0. 0. 345 GRID 8 70. 0. 0. 345 GRID 9 80. 0. 0. 345 GRID 10 90. 0. 0. 345 GRID 11 100. 0. 0. 345 LOAD 2 1. 1. 1 SPC1 1 1234 1 SPC1 1 234 11 FORCE 1 11 0 500. 1. 0. 0. ENDDATA

Слайд 15

Результаты решения Примера №14C. Моды с преднагрузкой SOL 103 1 NORMAL

Результаты решения Примера №14C. Моды с преднагрузкой SOL 103

1 NORMAL MODES

WITH DIFFERENTIAL STIFFNESS APRIL 9, 1998 MSC.Nastran 4/ 6/98 PAGE 9 0 SUBCASE 2 R E A L E I G E N V A L U E S MODE EXTRACTION EIGENVALUE RADIANS CYCLES GENERALIZED GENERALIZED NO. ORDER MASS STIFFNESS 1 1 2.735837E+04 1.654037E+02 2.632481E+01 1.000000E+00 2.735837E+04 2 2 3.748482E+05 6.122484E+02 9.744236E+01 1.000000E+00 3.748482E+05 3 3 1.816508E+06 1.347779E+03 2.145057E+02 1.000000E+00 1.816508E+06