La méthode avancée des corps sous-contraints calcule et affiche les modes rigides (ou libres) d'un modèle en raison de l'instabilité pendant la simulation.
Disponible dans SOLIDWORKS Simulation Professional et SOLIDWORKS Simulation Premium.
La méthode de détection avancée des corps sous-contraints transforme la matrice de rigidité associée à un modèle par éléments finis en matrice de rigidité de taille réduite (généralement avec trois degrés de liberté en translation et en rotation par corps). Elle évalue ensuite les modes sous-contraints du système réduit, qui sont équivalents au système d'équations d'origine.
La transformation de la matrice de rigidité globale en matrice de rigidité de taille réduite est réalisée par :
- l'introduction d'un seul nœud représentatif (point de référence) avec six degrés de liberté pour chaque corps représentant le mouvement de translation et de rotation de chaque corps ;
- la transformation des matrices de rigidité des éléments en remplaçant les degrés de liberté d'origine par les degrés de liberté des nœuds représentatifs ;
- l'assemblage des matrices de rigidité des éléments transformées pour déterminer la matrice de rigidité de taille réduite.
Avantages
La solution est beaucoup plus rapide. La détection des modes de corps rigides ne prend que quelques secondes pour un modèle dont l'exécution prend des heures dans SOLIDWORKS Simulation Standard. L'amélioration des performances est basée sur l'adoption de la technique de décomposition de la valeur singulière (SVD) effectuée sur la matrice de rigidité réduite. Les rigidités réduites sont calculées à partir de l'interaction de surface d'interface entre les corps provenant de conditions aux limites, d'interactions solidaires et de contact ou de connecteurs.
Voici un exemple de matrice de rigidité réduite :
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| Chaque corps est réduit à un point de référence dans la matrice de rigidité. La matrice de rigidité globale passe de centaines de milliers de degrés de liberté à seulement 18 (3 corps x 6 degrés de liberté). |
La méthode avancée prend en compte les rigidités qui proviennent des interactions entre les corps. Les corps 1 et 2 entrent en contact, la méthode prend donc en compte l'effet de leurs rigidités entre leurs points de référence. La méthode prend également en compte les rigidités qui proviennent des conditions aux limites, par exemple, la rigidité entre le corps 1 et le sol. |
La technique SVD décompose la matrice de rigidité réduite en trois matrices.
Les vecteurs U et V sont orthonormaux l'un par rapport à l'autre et définissent la forme du champ de déplacement. La matrice du milieu est une matrice diagonale. Les termes diagonaux représentent les rigidités relatives des liens entre les corps ou entre un corps et le sol. Si l'un des termes diagonaux est égal à zéro ou proche de zéro, cela indique un mode de corps rigide.
SOLIDWORKS Simulation Standard base l'analyse sur la technique de décomposition inférieure/supérieure (LU) qu'elle effectue sur la grande matrice de rigidité d'origine. L'analyse prend beaucoup plus de temps.
Vous pouvez afficher des animations des déplacements non contraints de l'ensemble de l'assemblage.
Vous pouvez afficher des animations de translations ou de rotations dans des directions obliques. Dans SOLIDWORKS Simulation Standard, vous pouvez uniquement afficher les mouvements libres dans les directions globales.