Gelişmiş Eksik Sınırlandırılmış Gövde Algılama

Gelişmiş eksik sınırlandırılmış gövdeler yöntemi, simülasyon sırasında kararsızlık yaratan rijit (veya serbest) model modlarını hesaplar ve görüntüler.

SOLIDWORKS Simulation Professional ve SOLIDWORKS Simulation Premium'da bulunur.

Gelişmiş eksik sınırlandırılmış gövde algılama yöntemi, bir sonlu eleman modeliyle ilişkilendirilmiş rijitlik matrisini indirgenmiş boyutlu rijitlik matrisine dönüştürür (tipik olarak gövde başına üç öteleme ve üç dönüş serbestlik derecesiyle). Ardından indirgenmiş sistemin, orijinal denklemler sistemine eşdeğer olan eksik sınırlandırılmış modlarını hesaplar.

Global rijitlik matrisinin indirgenmiş boyutlu bir rijitlik matrisine dönüştürülmesi şu şekilde tamamlanır:
  • Her gövdenin öteleme ve dönüş hareketini temsil eden altı serbestlik dereceli tek bir temsili düğümün (referans noktası) eklenmesi
  • Orijinal serbestlik derecelerinin temsili düğümlerin serbestlik dereceleriyle değiştirilmesi yoluyla, eleman rijitlik matrislerinin dönüştürülmesi
  • İndirgenmiş boyutlu rijitlik matrisini belirlemek için dönüştürülmüş eleman rijitlik matrislerinin sisteme dahil edilmesi

Avantajları

Çözüm çok daha hızlıdır. SOLIDWORKS Simulation Standard'da çalışması saatler süren bir modelin rijit gövde modlarının algılanması, yalnızca birkaç saniye alır. Performans iyileştirmesi, indirgenmiş rijitlik matrisi üzerinde gerçekleştirilen Tekil Değer Ayrıştırma (SVD) tekniğinin kullanılmasına dayanır. İndirgenmiş rijitlik değerleri; sınır koşulları, bağlı etkileşimler ve temas etkileşimleri veya bağlantı elemanları kaynaklı olarak gövdeler arasında tanımlanan arayüz yüzey etkileşimleri baz alınarak hesaplanır.

Aşağıda, indirgenmiş rijitlik matrisinin bir örneği verilmiştir:

Her gövde, rijitlik matrisinde bir referans noktasına indirgenir. Global rijitlik matrisi yüz binlerce serbestlik derecesinden yalnızca 18 serbestlik derecesine indirgenir (3 gövde x 6 serbestlik derecesi). Gelişmiş yöntem, gövdeler arasındaki etkileşimlerden kaynaklanan rijitlikleri hesaba katar. 1 ve 2 numaralı gövdeler temas eder. Bu nedenle yöntem, referans noktaları arasında bunların rijitliklerini hesaba kadar. Yöntem, Gövde 1 ile zemin arasındaki rijitlik gibi sınır koşullarından kaynaklanan rijitlikleri de hesaba katar.

SVD tekniği, indirgenmiş rijitlik matrisini üç matrise ayrıştırır.



U ve V vektörleri birbirlerine ortonormal olarak verilmiştir ve yer değiştirme alanının şeklini tanımlar. Orta matris, diyagonal bir matristir. Diyagonal terimler, gövdeler arasındaki veya bir gövdeyle zemin arasındaki bağlantıların bağıl rijitliklerini temsil eder. Diyagonal ifadelerden herhangi birinin sıfır veya sıfıra yakın olması, rijit gövde modunun göstergesidir.

SOLIDWORKS Simulation Standard analizinde, büyük orijinal rijitlik matrisinde uygulanan Alt-Üst (LU) ayrıştırma tekniği kullanılır. Analiz çok daha uzun sürer.
Yöntem, rijit gövde modlarını algılarken temas etkileşimleri ve bağlantı elemanları dahil olmak üzere bir statik etütte uyguladığınız tüm unsurları göz önünde bulundurur. Örneğin aşağıdaki otomobil süspansiyon grubu, parçalar arasında birden fazla pim bağlantı elemanı içermektedir. Gelişmiş eksik sınırlandırılmış gövdeler yöntemi, montajın indirgenmiş sertlik matrisini hesaplarken, bu bağlantı elemanlarının rijitliklerini hesaba katar. Analiz, mekanizma nedeniyle biri öteleme, diğeri dönüş olmak üzere iki rijit gövde modu algılar.


Oklar, otomobil süspansiyon montajındaki pim bağlantı elemanlarının konumunu gösterir


Z yönünde öteleme tipi rijit gövde modu


Mekanizma nedeniyle Z yönünde dönüş tipi gövde modu

Tüm montajın sınırlandırılmamış yer değiştirmelerinin animasyonlarını görüntüleyebilirsiniz.

Eğrisel yönlerde öteleme veya dönüş animasyonlarını görüntüleyebilirsiniz. SOLIDWORKS Simulation Standard'da, yalnızca global yönlerde serbest hareketleri görüntüleyebilirsiniz.