Rezgésvizsgálat és szeizmikus számítások alapjai

Az AXISVM program használható rezgések vizsgálatához és szeizmikus számítások elvégzéséhez is. A következő sorok ezen lehetőségek alapvető kérdéseire nyújtanak kitekintést.

A számítási idő és modellezési egyszerűsítések #

A természetes rezgések modellezéséhez az AXISVM alkalmas térbeli modellek kezelésére. Ezen térbeli modelleken nincsenek automatikusan alkalmazott egyszerűsítések (pl. a felületek gerendává alakítása) a számítások gyorsításának céljából. Ez azért van, mert a felhasználó nem biztos, hogy tudatában lenne ezen modellezési konverzióknak, és így elég nehéz lenne megítélni, hogy ezek az egyszerűsítések befolyásolják-e kedvezőtlenül a modell valósághűségét. Van azonban egy önként alkalmazható lehetőség, amely a lemezek diafragmává konvertálása. Ez a fent említett, illetve egyéb okokból nem javasolt.

A diafragmák a saját működési síkjukban teljesen merevek. Arra hivatottak, hogy födémlemezeket helyettesítsenek, és ezzel gyorsítsák a rezgésvizsgálatot (ez leginkább vázas szerkezeteknél igaz). Azonban ez mindenképpen a modell egyszerűsítése, és az ily módon kapott rezgésvizsgálati eredményeket közelítésnek kell tekinteni. A válaszspektrum alapú szeizmikus számításokhoz ez a modellezési egyszerűsítés viszont általában elegendő pontosságot biztosít.

A számítási idő optimalizálása #

A rezgésszámítás általában több számítási időt igényel a lineáris statikai számításnál. A hálózat típusától és méretétől függően a számítási idő általában jelentősen csökkenthető a megfelelő módszerekkel.

  • Modellezés
    • Itt a következő elvet kell szem előtt tartani: az elkészített modell legyen annyira egyszerű, amennyire csak lehetséges, viszont legyen annyira pontos, amennyire feltétlenül szükséges
  • Hálóméret
    • A megoldandó egyenletrendszer mérete nagyban a hálózat méretén múlik
    • A választott elemméret kihat a csomópontok számára, ezáltal az eredmények részletességére, viszont nincs hatással a számítás numerikus pontosságára
  • Meghatározandó rezgésalakok száma, figyelembe vett tömegkomponensek
    • A meghatározott rezgésalakok száma többé-kevésbé lineárisan összefügg a számítási idővel
    • A figyelembe vett tömegkomponensek (a főirányokban) kihatással vannak a szükséges rezgésalak számra (modális tömegrészesedés). Sok esetben a függőleges irányú tömegkomponens (mz) figyelmen kívül hagyható.

A rezgésvizsgálat paraméterei #

A rezgésvizsgálat indításakor meg kell adnunk bizonyos paramétereket. Ezek részletezése olvasható a továbbiakban.

  • Első- vagy másodrendű elmélettel végrehajtott számítás
    • Az elsőrendű rezgés az általános szeizmikus analízishez alkalmas, nem veszi figyelembe az elemekben fellépő normálerők merevségre gyakorolt hatását
    • A másodrendű rezgés során a számítás figyelembe veszi az elemekben fellép normálerők hatását a szerkezet merevségére
      • Nyomás esetén → kisebb frekvencia, a merevség csökken
      • Húzás esetén → nagyobb frekvencia, a merevség növekszik
      • (Lineáris számítás végrehajtására van szükség a normálerők meghatározásához)
  • Meghatározandó rezgésalakok száma – ezt a felhasználó adja meg a számítás végrehajtása előtt, az alapérték 9
  • Tömegek figyelembevétele
    • Terhek átalakítása tömegekké – a kiválasztott tehereset/teherkombináció gravitációval párhuzamos terhei automatikusan (csomóponti) tömeggé alakulnak (ez az alapbeállítás)
    • Csak tömegek – a terhek figyelmen kívül hagyása a rezgésvizsgálat során, csak a megadott tömegek kerülnek figyelembe vételre
  • Figyelembe vett tömegkomponensek – a figyelembe veendő tömegkomponensek állíthatóak be, sok esetben a függőleges irányú komponens (mz) elhanyagolható
  • Tömegmátrix típusa
    • Diagonális – ez az alapeset, centrifugális inerciák nélkül
    • Konzisztens – a teljes tömegmátrix, figyelembe véve a centrifugális inerciákat is (csak indokolt esetben!)
  • Figyelembe veendő tömegek – beállítható, hogy minden tömeg részt vegyen-e a rezgésvizsgálatban, vagy pedig csak egy bizonyos szint vagy magasság feletti tömegek
  • Diafragma – a födémek konvertálása diafragmává opció bekapcsolásával az analízis idejére a födémeket diafragmával helyettesíti a program. Ez leginkább vázas szerkezetek (pillérek és födémek) esetén hasznos opció
  • Konvergencia kritériumok – ezen paraméterek az általános sajátértékfeladat megoldásának pontosságát segítenek beállítani. Éppen emiatt a paraméterek megváltoztatása kellő szakmai tájékozottságot igényel

Forrás http://www.ingware.com