模态叠加法对结构动力学问题
这个例子展示了如何解决结构动力学问题,利用模态分析的结果。解出瞬态响应的中心三维光束谐波负载下它的一个角落。比较直接集成结果与模态叠加的结果。
模态分析
创建一个三维的模态分析模型问题。
modelM = createpde (“结构性”,“modal-solid”);
创建几何和包括在模型中。绘制几何图形和显示边缘和顶点标签。
通用= multicuboid (0.05, 0.003, 0.003);modelM.Geometry =通用;pdegplot (modelM“EdgeLabels”,“上”,“VertexLabels”,“上”);视图(95 [5])
生成一个网格。
msh = generateMesh (modelM);
指定杨氏模量、泊松比和材料的质量密度。
structuralProperties (modelM“YoungsModulus”210 e9,…“PoissonsRatio”,0.3,…“MassDensity”,7800);
指定最小约束梁的一端,以防止刚体模式。例如,指定4边和顶点7是固定的边界。
structuralBC (modelM“边缘”4“约束”,“固定”);structuralBC (modelM“顶点”7“约束”,“固定”);
解决这个问题的频率范围从0到500000。推荐的方法是使用一个值略小于预期的最低频率。因此,使用-0.1而不是0。
Rm =解决(modelM,“FrequencyRange”(-0.1,500000));
瞬态分析
创建一个三维瞬态分析模型问题。
细胞系= createpde (“结构性”,“transient-solid”);
使用相同的几何和网格的模态分析。
细胞系。几何=通用;细胞系。要看更多有关憩苑网=;
指定相同的值为杨氏模量,泊松比,质量密度的材料。
structuralProperties(细胞系,“YoungsModulus”210 e9,…“PoissonsRatio”,0.3,…“MassDensity”,7800);
指定相同的最小约束梁的一端,以防止刚体模式。
structuralBC(细胞系,“边缘”4“约束”,“固定”);structuralBC(细胞系,“顶点”7“约束”,“固定”);
角落上施加一个正弦力相反的约束边缘和顶点。
structuralBoundaryLoad(细胞系,“顶点”5,…“力”(0,0,10),…“频率”,7600);
指定零初始位移和速度。
structuralIC(细胞系,“速度”(0,0,0),“位移”,(0,0,0));
指定的相对和绝对误差解算器。
modelD.SolverOptions。RelativeTolerance = 1 e-5;modelD.SolverOptions。AbsoluteTolerance = 1 e-9;
解决模型使用默认直接积分法。
tlist = linspace (0, 0.004,120);Rd =解决(细胞系,tlist);
现在,使用模态结果解决模型。
tlist = linspace (0, 0.004,120);Rdm =解决(tlist细胞系,“ModalResults”Rm);
在梁的中心插入位移。
intrpUd = interpolateDisplacement (Rd, 0, 0, 0.0015);intrpUdm = interpolateDisplacement (Rdm, 0, 0, 0.0015);
比较直接集成结果与模态叠加的结果。
情节(Rd.SolutionTimes intrpUd.uz,“波”)举行在情节(Rdm.SolutionTimes intrpUdm.uz,“处方”网格)在传奇(“直接集成”,“模态叠加”)包含(“时间”);ylabel (“梁位移的中心”)
