Verwenden Sie Massenträgheitsentlastung zum Berechnen von Spannungen und Verformungen für einen beschleunigten freien Körper, wie z. B. eine von einem Triebwerk angetriebene Rakete, ein Flugzeug in der Luft oder ein fahrendes Auto.
Wenn ein Modell nicht ausreichend mit Lagern eingeschränkt ist, kann schon eine geringfügige Kraft Starrkörperbewegungen verursachen. Selbst in den Fällen, in denen die angewendeten Kräfte ausgeglichen sind, kann eine geringfügige Schieflast durch numerische Näherungen hervorgerufen werden.
Um die Massenträgheitsentlastung zu aktivieren, wählen Sie Massenträgheitsentlastung verwenden im Dialogfeld Statisch aus. Als diese Option aktiviert ist, wendet das Programm automatisch Trägheitskräfte an, die auf alle Knoten des Modells verteilt werden, einen äquivalenten Zustand eines statischen Gleichgewichts zu bilden.
Wenn Sie die Option der Massenträgheitsentlastung aktivieren, können Sie strukturelle Probleme lösen, ohne Lager anzuwenden oder die Soft Spring-Option zu aktivieren, um das Modell gegen Starrkörperbewegungen zu stabilisieren.
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{F}t
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Angewendete externe Kräfte
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{α}t
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Translatorische Beschleunigung aufgrund der Trägheit (soll berechnet werden)
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ρ
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Materialdichte
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v
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Materialvolumen
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Die obige Gleichung kann wie folgt dargestellt werden:
Dabei sind Mxx, Myy und Mzz die Gesamtmassen in X-, Y- und Z-Richtung und werden durch zeilenweise Addition der elementaren Massenmatrizen über die translatorischen Freiheitsgrade bestimmt. Nachdem Mxx, Myy und Mzz bestimmt wurden, ergibt die Gleichung die hervorgerufenen Beschleunigungen ax, ay und az, die als Beschleunigungsfeld auf die Lösung angewendet werden.
Massenträgheitsentlastung wird auch auf Fälle angewendet, in denen eine auf einen elastischen Körper wirkende unausgeglichene externe Kraft eine Starrkörperbewegung verursachen kann. Die unausgeglichene Kraft kann durch verteilte Trägheitskräfte ausgeglichen werden, der durch ein translatorisches Beschleunigungsfeld hervorgerufen werden. Es wird nicht empfohlen, die Option zur Massenträgheitsentlastung zum Balancieren von Schwerkraft-, Fliehkraft- oder thermischen Lasten zu verwenden, da dies zu fehlerhaften Ergebnissen führen kann.
Die Option der Massenträgheitsentlastung ist besonders nützlich, wenn Sie Lasten aus SOLIDWORKS Motion importieren, wo externe Lasten leicht unausgeglichen sein können. Massenträgheitsentlastung basiert auf dem D’Alembertschen Prinzip, dem zufolge ein beschleunigender starrer Körper durch Hinzufügen von Trägheitskräften und Trägheitsmoment in ein gleichwertiges statisches System transformiert werden kann.
In der Simulation-Anwendung wird nur das translatorische Feld berücksichtigt. Hervorgerufene Drehungen werden ignoriert.