Obciążenia bezwładnościowego należy użyć do obliczenia naprężeń i odkształceń na swobodnym obiekcie poddanym przyspieszeniu, np. rakiecie napędzanej silnikiem, samolotu w locie lub poruszającego się samochodu.
Jeżeli model nie jest wystarczająco umocowany, niewielka siła może spowodować ruch ciała sztywnego. Nawet w przypadkach, gdy zastosowane siły równoważą się, może wystąpić niewielka niezrównoważona siła wynikła z przybliżeń numerycznych.
Aby uaktywnić obciążenie bezwładnościowe, należy wybrać Użyj obciążenia bezwładnościowego w oknie dialogowym Statyczne. Gdy opcja ta jest zaznaczona, program automatycznie stosuje siły bezwładności rozłożone na wszystkich węzłach modelu w celu uzyskania stanu równowagi statycznej.
Jeżeli opcja obciążenia bezwładnościowego jest zaznaczona, problemy strukturalne można rozwiązywać bez konieczności stosowania umocowań lub uaktywniania opcji miękkiej sprężyny w celu stabilizacji modelu, aby zapobiec ruchom ciała sztywnego.
|
{F}t
|
Zastosowane siły zewnętrzne
|
|
{α}t
|
Przyspieszenie translacyjne spowodowane bezwładnością (do obliczenia)
|
|
ρ
|
Gęstość materiału
|
|
v
|
Objętość materiału
|
Powyższe równanie można przedstawić jako:
, gdzie Mxx, Myy i Mzz są całkowitymi masami w kierunkach x, y i z obliczonymi na podstawie sumowania wiersz po wierszu tablic mas elementowych względem translacyjnych stopni swobody. Po obliczeniu Mxx, Myy i Mzz równanie umożliwia uzyskanie wywołanych przyspieszeń αx, αy i αz używanych w polu przyspieszenia w rozwiązaniu.
Obciążenie bezwładnościowe stosowane jest również w przypadkach, gdy niezrównoważona siła zewnętrzna działająca na elastyczny obiekt może spowodować ruch ciała sztywnego. Niezrównoważona siły może zostać zrównoważona przez rozłożone siły bezwładności wywoływane przez translacyjne pole przyspieszenia. Nie zaleca się włączania opcji obciążenia bezwładnościowego, aby zrównoważyć obciążenie grawitacyjne, odśrodkowe lub termiczne, ponieważ może to prowadzić do błędnych wyników.
Opcja obciążenia bezwładnościowego jest szczególnie użyteczna przy importowaniu obciążeń z SOLIDWORKS Motion, gdy obciążenia zewnętrzne mogą być nieco niezrównoważone. Obciążenie bezwładnościowe opiera się na zasadzie D'Alemberta, która stwierdza można przekształcić przyspieszające ciało sztywne na ekwiwalentny układ statyczny poprzez dodanie sił bezwładności i momentu obrotowego lub momentu bezwładności.
W dodatku Simulation uwzględniane jest tylko pole translacyjne, obroty indukowane są ignorowane.