FrequencyStructuralResults

Частотная характеристика структурное решение и его выведенные количества

расширьте все на странице

Описание

FrequencyStructuralResults объект содержит смещение, скорость и ускорение в форме, удобной для графического вывода и постобработки.

О смещении, скорости и ускорении сообщают для узлов треугольной или четырехгранной mesh, сгенерированной generateMesh. Смещение, скорость и ускоряющие значения в узлах появляются как FEStruct объекты в Displacement, Velocity, и Acceleration свойства. Свойства этих объектов содержат компоненты смещения, скорости и ускорения в узловых местоположениях.

Чтобы оценить напряжение, деформацию, напряжение фон Мизеса, главное напряжение и основная деформация в узловых местоположениях, используют evaluateStress, evaluateStrain, evaluateVonMisesStress, evaluatePrincipalStress, и evaluatePrincipalStrain, соответственно.

Чтобы оценить силы реакции на заданном контуре, использовать evaluateReaction.

Чтобы интерполировать смещение, скорость, ускорение, напряжение, деформация и фон Мизес подчеркивают к пользовательской сетке, такой как та, заданная meshgridИспользование interpolateDisplacement, interpolateVelocity, interpolateAcceleration, interpolateStress, interpolateStrain, и interpolateVonMisesStress, соответственно.

Для модели частотной характеристики с затуханием результаты являются комплексными. Используйте функции, такие как abs и angle получить результаты с действительным знаком, такие как величина и фаза. Смотрите Решение Частотной характеристики Структурная Модель с Затуханием.

Создание

Решите задачу частотной характеристики при помощи solve функция. Эта функция возвращает частотную характеристику структурное решение как FrequencyStructuralResults объект.

Свойства

развернуть все

Свойства FEStruct объект только для чтения.

Значения смещения в узлах, возвращенных как FEStruct объект. Свойства этого объекта содержат компоненты смещения в узловых местоположениях.

Скоростные значения в узлах, возвращенных как FEStruct объект. Свойства этого объекта содержат компоненты скорости в узловых местоположениях.

Ускоряющие значения в узлах, возвращенных как FEStruct объект. Свойства этого объекта содержат компоненты ускорения в узловых местоположениях.

Частоты решения, возвращенные как вектор действительных чисел. SolutionFrequencies совпадает с flist введите к solve.

Типы данных: double

Mesh конечного элемента, возвращенная как FEMesh объект. Для получения дополнительной информации смотрите FEMesh Properties.

Функции объекта

evaluateStressОцените напряжение для динамической проблемы структурного анализа
evaluateStrainОцените деформацию для динамической проблемы структурного анализа
evaluateVonMisesStressОцените напряжение фон Мизеса для динамической проблемы структурного анализа
evaluateReactionОцените силы реакции на контуре
evaluatePrincipalStressОцените главное напряжение в узловых местоположениях
evaluatePrincipalStrainОцените основную деформацию в узловых местоположениях
interpolateDisplacementИнтерполируйте смещение в произвольных пространственных местоположениях
interpolateVelocityИнтерполируйте скорость в произвольных пространственных местоположениях навсегда или шагах частоты для динамической структурной модели
interpolateAccelerationИнтерполируйте ускорение в произвольных пространственных местоположениях навсегда или шагах частоты для динамической структурной модели
interpolateStressИнтерполируйте напряжение в произвольных пространственных местоположениях
interpolateStrainИнтерполируйте деформацию в произвольных пространственных местоположениях
interpolateVonMisesStressИнтерполируйте напряжение фон Мизеса в произвольных пространственных местоположениях

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Решите задачу частотной характеристики с затуханием. Получившиеся значения смещения являются комплексными. Чтобы получить величину и фазу смещения, используйте abs и angle функции, соответственно. Чтобы ускорить расчеты, решите модель с помощью результатов модального анализа.

Модальный анализ

Создайте модальную аналитическую модель для 3-D проблемы.

modelM = createpde('structural','modal-solid');

Создайте геометрию и включайте ее в модель.

gm = multicuboid(10,10,0.025);
modelM.Geometry = gm;

Сгенерируйте mesh.

msh = generateMesh(modelM);

Задайте модуль Молодежи, отношение Пуассона и массовую плотность материала.

structuralProperties(modelM,'YoungsModulus',2E11, ...
                            'PoissonsRatio',0.3, ...
                            'MassDensity',8000);

Идентифицируйте поверхности для применения граничных ограничений и загрузок путем графического вывода геометрии с метками ребра и поверхностью.

pdegplot(gm,'FaceLabels','on','FaceAlpha',0.5)

Figure contains an axes object. The axes object contains 3 objects of type quiver, patch, line.

figure
pdegplot(gm,'EdgeLabels','on','FaceAlpha',0.5)

Figure contains an axes object. The axes object contains 3 objects of type quiver, patch, line.

Задайте ограничения на стороны пластины (стоит 3, 4, 5, и 6) предотвратить движения твердого тела.

structuralBC(modelM,'Face',[3,4,5,6],'Constraint','fixed');

Решите задачу для частотного диапазона от -Inf to 12*pi.

Rm = solve(modelM,'FrequencyRange',[-Inf,12*pi]);

Анализ частотной характеристики

Создайте аналитическую модель частотной характеристики для 3-D проблемы.

modelFR = createpde('structural','frequency-solid');

Используйте ту же геометрию и mesh, как вы использовали для модального анализа.

modelFR.Geometry = gm;
modelFR.Mesh = msh;

Задайте те же значения для модуля Молодежи, отношения Пуассона и массовой плотности материала.

structuralProperties(modelFR,'YoungsModulus',2E11, ...
                             'PoissonsRatio',0.3, ...
                             'MassDensity',8000);

Задайте те же ограничения на стороны пластины, чтобы предотвратить режимы твердого тела.

structuralBC(modelFR,'Face',[3,4,5,6],'Constraint','fixed');

Задайте загрузку давления сверху пластины (столкнитесь 2) смоделировать идеальное импульсное возбуждение. В частотном диапазоне этот импульс давления равномерно распределен через все частоты.

structuralBoundaryLoad(modelFR,'Face',2,'Pressure',1E2);

Во-первых, решите модель без затухания.

flist = [0,1,1.5,linspace(2,3,100),3.5,4,5,6]*2*pi;
RfrModalU = solve(modelFR,flist,'ModalResults',Rm);

Теперь решите модель с затуханием равного 2% критического затухания для всех режимов.

structuralDamping(modelFR,'Zeta',0.02);
RfrModalAll = solve(modelFR,flist,'ModalResults',Rm);

Решите ту же модель с зависимым частотой затуханием. В этом примере используйте частоты решения от flist и затухание значений между 1% и 10% критического затухания.

omega = flist;
zeta = linspace(0.01,0.1,length(omega));
zetaW = @(omegaMode) interp1(omega,zeta,omegaMode);
structuralDamping(modelFR,'Zeta',zetaW);

RfrModalFD = solve(modelFR,flist,'ModalResults',Rm);

Интерполируйте смещение в центре главной поверхности пластины для всех трех случаев.

iDispU = interpolateDisplacement(RfrModalU,[0;0;0.025]);
iDispAll = interpolateDisplacement(RfrModalAll,[0;0;0.025]);
iDispFD = interpolateDisplacement(RfrModalFD,[0;0;0.025]);

Постройте величину смещения. Увеличьте масштаб частот вокруг первого режима.

figure
hold on
plot(RfrModalU.SolutionFrequencies,abs(iDispU.Magnitude));
plot(RfrModalAll.SolutionFrequencies,abs(iDispAll.Magnitude));
plot(RfrModalFD.SolutionFrequencies,abs(iDispFD.Magnitude));
title('Magnitude')
xlim([10 25])
ylim([0 0.5])

Figure contains an axes object. The axes object with title Magnitude contains 3 objects of type line.

Постройте фазу смещения.

figure
hold on
plot(RfrModalU.SolutionFrequencies,angle(iDispU.Magnitude));
plot(RfrModalAll.SolutionFrequencies,angle(iDispAll.Magnitude));
plot(RfrModalFD.SolutionFrequencies,angle(iDispFD.Magnitude));
title('Phase')

Figure contains an axes object. The axes object with title Phase contains 3 objects of type line.

Смотрите также

| | | |

Введенный в R2019b

Документация Partial Differential Equation Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте