Düşürme testi etütleri, bir parçanın veya montajın sert ya da esnek bir düzlemsel yüzeye çarpmasının etkilerini değerlendirir. Bu etüdün tipik uygulaması bir nesnenin zemine düşürülmesidir ve zaten ismi de buradan gelmektedir. Program çarpmayı ve yerçekimi yüklerini otomatik olarak hesaplar. Diğer hiçbir yüke veya kısıtlamaya izin verilmez.
Kurulum
Düşürme Testi Ayarı PropertyManager'ı, düşürme testi etüdünü ayarlamak üzere aşağıdaki seçenekleri kullanmanıza olanak sağlar:
- Düşüş yüksekliği (h), yer çekimi ivmesi (g) ve çarpma düzleminin oryantasyonunu tanımlarsınız. Program çarpma anındaki hızı (v) şu şekilde hesaplar: v = (2gh)1/2. Gövde, sert düzleme çarpana dek sert bir gövde olarak yerçekimi yönünde hareket eder.
- Çarpma anında hız (h), yer çekimi ivmesi (g) ve çarpma düzleminin oryantasyonunu tanımlarsınız. Program, çarpma anındaki hızın yönüne dayalı olarak çarpma bölgesini belirler.
Düşürme Testi Ayarı PropertyManager'ına erişmek için bir düşürme testi etüdü oluşturun. Düşürme testi etüt ağacında
Kurulum'a çift tıklayın.
İlk çarpma meydana gelene kadar hiçbir rotasyon göz önünde bulundurulmaz.
Hesaplamalar
Program, dinamik problemi zamanın bir fonksiyonu olarak çözer. Genel hareket denklemleri şunlardır:
FI(t) + FD(t) + FE(t) = R(t)
Burada F
I(t) atalet kuvvetleri; F
D(t) sönümleme kuvvetleri ve F
E(t) elastik kuvvetlerdir. Tüm kuvvetler zamana bağımlıdır.
Düşük hızlar ve ivmeler nedeniyle atalet ve sönümleme kuvvetleri yok sayıldığı için statik analizde bu denklem şu formüle indirgenir: FE(t) = R(t).
Sönümleme şu anda göz önünde bulundurulmamaktadır. Dış kuvvetler R(t), yerçekimi ve çarpma kuvvetlerini içerir.
Bu denklemi zaman etki alanına doğrudan entegre etmek için iki temel yöntem sınıfı bulunmaktadır: Kapalı yöntemler ve açık yöntemler. Açık yöntemler, katılık matrisinin birleştirilmesini veya ayrıştırılmasını gerektirmez. Bu, işlem süresinden ve bilgisayar kaynaklarından tasarruf sağlayan ve talep gören bir özelliktir. Bununla birlikte, çözümün yakınsaması için zaman adımının kritik değerden daha küçük olmasını gerektirirler. Kritik zaman adımı genellikle çok küçüktür.
Kapalı integrasyon düzenleri, açık yöntemlerin gerektirdiği kritik zaman adımından genellikle bir veya iki derece daha büyük zaman adımları kullanıldığında kabul edilebilir çözümler verir. Bununla birlikte, her zaman adımında yoğun hesaplamalar yapılmasını gerektirirler.
Yazılım, düşürme testi etütlerini çözmek için bir açık zaman integrasyonu yöntemi kullanır. En küçük eleman boyutuna dayalı olarak kritik zaman adımını otomatik olarak tahmin eder ve sapmayı önlemek için daha küçük bir değer kullanır. Uygun olan durumlarda, çok küçük unsurları pasifleştirebilir ya da çok küçük elemanların oluşturulmasını önlemeye çalışmak için mesh kontrolünü kullanabilirsiniz. Program, çözüm ilerledikçe zaman adımını dahili olarak ayarlar.
Açık yöntemler hakkında ek bilgi için bkz. An Explicit Finite Element Primer by Paul Jacob & Lee Goulding, 2002 NAFEMS Ltd.
Yakınsama
İyi mesh geçişi, yakınsamaya yardımcı olur. Hızlı mesh geçişi sapmaya neden olabilir. Çözücü, enerji dengesini izleyerek bu koşulu kontrol eder. Enerji dengesinin bir sapmaya işaret ettiği durumlarda bir mesaj görüntüler ve durur.
Model Kopacak Mı?
Etüt bu soruyu otomatik olarak cevaplandırmaz. Ayrıca, birleşmiş bileşenlerin çarpma nedeniyle ayrılıp ayrılmayacağını da tahmin etmez. Bu olayların meydana gelme olasılığını değerlendirmek üzere sonuçları kullanabilirsiniz. Örneğin, malzeme hasarını tahmin etmek için maksimum gerilimleri; bileşenlerin ayrılmasını tahmin etmek için temas kuvvetlerini kullanabilirsiniz.