Eksik Sınırlandırılmış Gövdelerin Tespiti

Fikstürler, bağlantı elemanları veya bağlı etkileşim koşullarıyla yeterli şekilde desteklenmeyen gövdelerin tüm sert (veya serbest) gövde modlarını tespit etmek için Eksik Sınırlandırılmış Gövdeler aracını kullanabilirsiniz.

Eksik sınırlandırılmış gövdelerin tespit edilmesi için aşağıdakilerden birini yapın:

  • Bir statik etüt ağacında Bağlantılar öğesine sağ tıklayın ve Eksik Sınırlandırılmış Gövdeler öğesine tıklayın.
  • CommandManager'da Tanılama Araçları'nı seçin ve Eksik Sınırlandırılmış Gövdeler öğesine tıklayın.
  • Sistem Seçenekleri > Genel iletişim kutusundan, Eksik sınırlandırılmış gövdeleri otomatik olarak tespit et öğesini seçin.

En iyi uygulama olarak Eksik Sınırlandırılmış Gövdeler aracını çalıştırmadan önce modeliniz için gerçekçi malzemeler, yükler ve sınır koşulları tanımlayın. Etüt özellikleri, analiz etmeye çalıştığınız modelin çalışma yüklerini ve sınır koşullarını olabildiğince doğru şekilde yansıtmalıdır.

Algoritma, bir montajın her parçası için global X, Y ve Z yönünde ve ayrıca açılı yönlerde serbest sürükleme ve dönüşleri kontrol eder. Ayrıca parçalar arasında zincir (veya menteşe) mekanizmalarının bulunduğu montajlardaki kararsızlığı da algılayabilir. Serbest gövde modlarının algılandığı durumlarda, Eksik Sınırlandırılmış Gövdeler aracı bunları uygun şekilde canlandırır.

Eksik sınırlandırılmış gövde algılaması, bir sonlu eleman modeliyle ilişkilendirilmiş sertlik matrisinin indirgenmiş boyutlu bir sertlik matrisine dönüştürülmesine dayalıdır (tipik olarak gövde başına üç sürükleme ve üç dönüş serbestlik derecesiyle). İndirgenmiş sistemin eksik sınırlandırılmış modları, orijinal denklemler sistemine eş değerdir.

Global rijitlik matrisinin indirgenmiş boyutlu bir rijitlik matrisine dönüştürülmesi şu şekilde tamamlanır:
  • Her gövdenin sürükleme 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. 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). Yöntem, gövdeler arasındaki etkileşimlerden kaynaklanan sertlikleri 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.

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.

Analize devam etmeden önce tüm eksik sınırlandırılmış gövdeleri uygun sürükleme veya dönüş kısıtlamalarıyla stabil hale getirin. Ayrıca bkz. SOLIDWORKS Simulation Yardımı: Modeli Stabilize Etmek için Yumuşak Yay Kullan ve Sert Gövde Hareketini Önleme.