Metoda zaawansowanego wykrywania niewystarczająco powiązanych obiektów kalkuluje i wyświetla tryby sztywne (lub swobodne) modelu, biorąc pod uwagę niestabilności podczas symulacji.
Dostępne w programach SOLIDWORKS Simulation Professional i SOLIDWORKS Simulation Premium.
Metoda zaawansowanego wykrywania niewystarczająco powiązanych obiektów przekształca macierz sztywności związaną z modelem elementów skończonych w macierz sztywności o zmniejszonym rozmiarze (zwykle o trzech translacyjnych i trzech obrotowych stopniach swobody na obiekt). Następnie analizuje niewystarczająco powiązane tryby zredukowanego systemu, które są istotne dla oryginalnego systemu równań.
Przekształcenie globalnej macierzy sztywności w macierz sztywności o zmniejszonym rozmiarze zostaje ukończone przez:
- Wprowadzenie jednego węzła reprezentatywnego (punktu odniesienia) z sześcioma stopniami swobody dla każdego obiektu, który reprezentuje ruch translacyjny i obrotowy każdego obiektu
- Transformację macierzy sztywności elementów poprzez zastąpienie oryginalnych stopni swobody stopniami swobody węzłów reprezentatywnych
- Składanie transformowanych macierzy sztywności elementów w celu określenia macierzy sztywności o zmniejszonym rozmiarze
Zalety
Rozwiązanie jest dużo szybsze. W przypadku modelu, którego uruchomienie w SOLIDWORKS Simulation Standard trwa godziny, wykrycie trybów obiektu sztywnego trwa kilka sekund. Poprawa wydajności wynika z zastosowania techniki Singular Value Decomposition (SVD), którą stosuje się dla zredukowanej macierzy sztywności. Zredukowane sztywności obliczane są na podstawie interakcji powierzchni interfejsu pomiędzy obiektami pochodzącymi z warunków brzegowych, interakcji wiązaniowych lub kontaktowych albo złączy.
Poniżej przedstawiono przykład zredukowanej macierzy sztywności:
|
|
 |
| Każdy obiekt zostaje zredukowany do jednego punktu odniesienia w macierzy sztywności. Globalna macierz sztywności redukuje setki tysięcy stopni swobody do zaledwie 18 (3 obiekty x 6 stopni swobody). |
Zaawansowana metoda uwzględnia sztywności wynikające z interakcji pomiędzy obiektami. Obiekty 1 i 2 mają kontakt, więc metoda uwzględnia wpływ ich sztywności na ich punkty odniesienia. Metoda uwzględnia sztywności wynikające również z warunków brzegowych, a także na przykład sztywność pomiędzy Obiektem 1 a podłożem. |
Technika SVD dekomponuje zredukowaną macierz sztywności do trzech macierzy.
Wektory U i V są ortonormalne względem siebie i opisują kształt pola przemieszczenia. Macierz środkowa to macierz diagonalna. Warunki diagonalne reprezentują sztywności względne łączy między obiektami lub pomiędzy obiektem a podłożem. Jeśli któryś z warunków przekątnych wynosi zero lub jest bliski zeru, interpretuje się to jako wskazanie trybu sztywnego obiektu.
SOLIDWORKS Simulation Standard wykorzystuje analizę w oparciu o technikę dekompozycji Lower-Upper (LU), którą przeprowadza na dużej oryginalnej macierzy sztywności. Przeprowadzenie tej analizy zajmuje dużo więcej czasu.
Istnieje możliwość oglądania animacji niepowiązanych przemieszczeń całego złożenia.
Można oglądać animowane translacje lub obroty w kierunkach skośnych. W SOLIDWORKS Simulation Standard można oglądać jedynie ruchy swobodne w kierunkach globalnych.