Il metodo avanzato per i corpi sotto vincolo calcola e visualizza le modalità rigide (o libere) di un modello a causa dell'instabilità durante la simulazione.
Disponibile in SOLIDWORKS Simulation Professional e in SOLIDWORKS Simulation Premium.
Il metodo di rilevamento avanzato dei corpi sotto vincolo trasforma la matrice di rigidità associata a un modello di elemento finito in una matrice di rigidità di dimensioni ridotte (in genere con tre gradi di libertà traslazionale e tre gradi di rotazione per corpo). Valuta quindi le modalità sotto vincolo del sistema ridotto, che sono equivalenti al sistema originale di equazioni.
La trasformazione della matrice di rigidità globale in una matrice di rigidità di dimensioni ridotte viene completata da:
- Introduzione di un singolo nodo rappresentativo (punto di riferimento) con sei gradi di libertà per ciascun corpo che rappresentano il movimento traslatorio e rotatorio di ciascun corpo
- Trasformazione delle matrici di rigidità dell'elemento sostituendo i gradi di libertà originali con i gradi di libertà dei nodi rappresentativi
- Assemblaggio delle matrici di rigidità dell'elemento trasformato per determinare la matrice di rigidità di dimensioni ridotte
Vantaggi
La soluzione è molto più veloce. Per un modello che richiede ore per essere eseguito in SOLIDWORKS Simulation Standard, il rilevamento delle modalità del corpo rigido richiede solo secondi. Il miglioramento della prestazione si basa sull'adozione della tecnica Singular Value Decomposition (SVD) che viene eseguita sulla matrice di rigidità ridotta. Le rigidità ridotte vengono calcolate dall'interazione della superficie di interfaccia tra i corpi originati da condizioni di delimitazione, interazioni di vincolo e contatto o connettori.
Di seguito un esempio di una matrice di rigidità ridotta:
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| Ogni corpo si riduce a un punto di riferimento nella matrice di rigidità. La matrice di rigidità globale si riduce da centinaia di migliaia di gradi di libertà a soli 18 (3 corpi x 6 gradi di libertà). |
Il metodo avanzato considera le rigidità che derivano dalle interazioni tra i corpi. I corpi 1 e 2 entrano in contatto, quindi il metodo considera l'effetto delle loro rigidità tra i relativi punti di riferimento. Il metodo considera anche le rigidità che derivano dalle condizioni di delimitazione, ad esempio la rigidità tra il Corpo 1 e il suolo. |
La tecnica SVD scompone la matrice di rigidità ridotta in tre matrici.
I vettori U e V sono ortonormali l'uno rispetto all'altro e descrivono la forma del campo di spostamento. La matrice centrale è una matrice diagonale. I termini diagonali rappresentano le rigidità relative dei collegamenti tra i corpi o tra il corpo e il suolo. Se uno dei termini diagonali è zero o prossimo allo zero, significa che si tratta di una modalità corpo rigido.
SOLIDWORKS Simulation Standard basa l'analisi sulla tecnica di scomposizione Lower-Upper (LU) eseguita sulla grande matrice di rigidità originale. L'analisi richiede molto più tempo.
È possibile visualizzare le animazioni degli spostamenti non vincolati dell'intero assieme.
È possibile visualizzare le traslazioni o le rotazioni animate in direzioni oblique. In SOLIDWORKS Simulation Standard, è possibile visualizzare solo i movimenti liberi nelle direzioni globali.