Mời thảo luận Linear Dynamic analysis

thanhlh84

Active Member
#1
Mời các cả nhà vào trao đổi thảo luận về Linear Dynamic Analysis với Optistruct

1. Tại sao cần Dynamic analysis?
+ Khi tải trọng thay đổi theo thời gian (excitation load with respet to time). Ví dụ: các chi tiết quay hoặc xe chạy trên đường sẽ gây ra tải trọng chu kỳ theo thời gian.
+ Output là Stress và Displacement cũng sẽ biến đổi theo thời gian --> Vận tốc và gia tốc biến thiên theo thời gian.

--> bài toán Linear Static sẽ không thể dùng được ở đây.

2. Các bài toán trong Dynamic Analysis:
2.1. Modal analysis = Free vibration( Không có lực tác động)
+ Output: Tần số dao động tự do(Natural Frequency) và Mode Shape (Mode hình dáng dao động)
+ Ứng dụng: Làm cơ sở để đánh giá cộng hưởng. Nếu tần số lực kích thích càng gần với tần số riêng thì biến dạng lớn có thể xảy ra. Tuy nhiên còn tuỳ thuộc vào hướng dao động của các mode shape.

2.2. Force vibration (Ngoại lực biến thiên)
a) FRF (Frequency Response Function): Ngoại lực kích thích có dạng hình SIN + kết cấu tuyến tính đàn hồi. Thường tính toán trong các máy móc có chi tiết quay.
b) Transient Response: Ngoại lực bất kỳ nhưng có thể "xác định được". Tải trọng kích thích khi xe chạy trên đường. Ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu chế tạo xe hơi để đảm bảo sự thoải mái hành khách khi ngồi trên xe. Đây là sự khác nhau giữa xe xịn và xe chở lợn.
c) Random Response:
 

Đặt mua Tài liệu Thiết kế & Phát triển sản phẩm với giá ưu đãi

#2
Ðề: Linear Dynamic analysis

Hi Thanhlh84,
1) my opinion is that Dynamic analysis questions have rise from Appolo's programs
to send man to the moon. alls shoots of launchers were failed due to dynamic problems
destruction of launcher some time after shoot.
it was necessary to have a tool to deal this problem beforre the end of seventies --> Nastran
time or frequency analysis depend to the problem seen by analyst.

2)
21) modal analysis. mode shapes and frequencies characterize the structural response
for frequency response. displacement response is a linear combinaison of mode shapes
or more mode shapes plus static residual vectors which forme a orthogonal basis.
each component of mode shape or residual vector has dimension ( lenght or angle)
but associate factor is a complex value for magnitude and shift factor

22) time response contains history but
frequency response is independent for each frequency.
23) random response contain the same random law as input
Green response of structure is determinist H(jw). and then DSP output is linked to the
DSP input, it's applied also for sismic problems
Thanx
 

thanhlh84

Active Member
#3
Ðề: Linear Dynamic analysis

Hi Pdupuis75,

Thank you for your valuable information.
So, in automotive analysis, do you know how they have input(Engine excitation) data(*.csv file) for FRF analysis? I read on the internet, they said that they use shaker model testing? I do not undertand this. :))

In the Middle and High Frequency, we have to investigate Noise analysis such as: Wind noise, Engine Noise, Exhaust Noise, Road Noise. Could you share some information and comments on this?

Thank you.
 
#4
Ðề: Linear Dynamic analysis

Hi Thanlh84.

a) i guest that it's test results. you convert it into data entries of specifique commercial codes.

a1) first you create a prediction dynamic model for testing , FRF base excitation and outputs for somme specific locations
a2) tester take your prediction for notching to avoid the rupture of experiment and give you the test results
a3) you update your dynamic model to have the good correlations ( mode shapes and frequencies and FRF responses damping correction )
a4) you use your good model updated to compute the forces, with nonlinear commercial codes to verify the locale design

b)
b1) Middle frequency : when modal densities( number of modes in a frequency bande) of the structure are just to be distinguished
the dynamic equation is shifted to the central frenquency of the interested band
solve it in transient response with complex matrices following a fast fourier transform to finding FRF responses
it's useful in submarine discretion studies. i don't know if this method is implemented in commercial codes
you can you Nastran Dmap or Ansys APDL to implemente it

b2) High freqencies : when modal densities are very high then using SEA
finding in each frequencies bands, the modal energies of each components submitted to a external acoustical sources(pressure spectral)
by the conservation of energy for each componenent, it solve the complex equation H*x=n
H(i,j) terme is the coupling coefficient of the lost eneregy between two componenets (i,j)
n(i,e) coupling coefficient between component i and extenal sources
x(i,e) is modal energy of component i respect to the external source
component is (beam,plate,cavity, general element) more in comercial codes
results is noise level, kinematic for each component
external source noise exist always. using the good material to absorb sound often costly, you can change design
structural component to oriente noise into unused part in body car for example same for other designs

Thanx
 
Lượt thích: umy

Persious

Active Member
Ban Quản trị
#5
Chào anh, không biết có phải hai khái niệm Phân tích mỏi (Fatigue Analysis) và Phân tích động lực học (Dynamic Analysis) là một không
 

umy

Well-Known Member
#6
Chào anh, không biết có phải hai khái niệm Phân tích mỏi (Fatigue Analysis) và Phân tích động lực học (Dynamic Analysis) là một không
Chào em, Khác nhau nhiều ! Nhưng có chút ít liên hệ .

1) Phân tích động lực học (Dynamic Analysis) có thể xem thêm bên Dđ kết cấu:
Topic; Động lực học công trình?
http://www.ketcau.com/forum/showthread.php?t=37050
(Thời gian nầy không đăng ký vào Dđ kết cấu được, chỉ tra cứu Tài Liệu mà thôi !)

2) Phân tích mỏi (Fatigue Analysis): Sức bền chịu đựng của vật liệu (Material), Mối hàn (Weld) giãm xuống ... khi lực tác dụng lập lại Theo chu kỳ trong thời gian dài hạn.

thử tìm xem bên Dđ Offshore
http://offshore.vn/search/691757/?q=fatigue&o=date

Nhắc nhở: nên tìm TL ngoại ngử, tiếng Anh xem thêm !
 
Last edited:

thanhlh84

Active Member
#7
Hi Persious,

Fatigue là phân tích bền mỏi dùng để tính tuổi thọ của sản phẩm (life). Mặc dù ứng suất vẫn nhỏ hơn ứng suất cho phép nhưng khi tải trọng tác động theo chu kỳ sẽ tích lũy ứng suất dư và dẫn đến phá hủy. Ví dụ: Khi em muốn bẻ gẫy một dây thép, chúng ta dù có gập hay kéo thế nào cũng không gãy. Nhưng khi gập lên gập xuống nhiều lần sẽ gãy. Có rất nhiều tiêu chuẩn khi tính mỏi và đường cong vật liệu mỏi cũng không đơn giản để xác định. Trong lĩnh vực xe hơi người ta cũng hay đánh giá bền mỏi cho mối hàn hay các móc khóa cửa như bác UMY nói. Trong phân tích mỏi để hội tụ nhanh và kết quả chính xác hơn, các công ty họ thường mesh Hexa/Penta hơn là Tetra.

Dynamic analysis là thuật ngữ khá rộng.
Ứng dụng nhiều trong MBD (multi body dynamic system) thì coi các khâu là rigid body (không biến dạng). Cái này giống khi ta học môn cơ lý thuyết. Tuy nhiên ngày nay người ta có thể gài cả khâu mềm flexible body trong hệ các khâu cứng. Ứng dụng chủ yếu trong tính động lực học oto để extract ra load. Load này sẽ đưa vào bài toán fatigue hoặc Transient Response. Ưu điểm là nhanh hơn phương pháp phần tử hữu hạn.
Trong FEM thì dynamic analysis gồm FRF, Transient Response, Random Response. Thậm chí mình có thể coi Crash cũng là dynamic analysis vì có tính đến lực quán tính (gia tốc).
Theo ý hiểu mình là như vậy. Các cao thủ có thể bổ sung để làm rõ hơn.
 

Persious

Active Member
Ban Quản trị
#8
Hi Persious,

Fatigue là phân tích bền mỏi dùng để tính tuổi thọ của sản phẩm (life). Mặc dù ứng suất vẫn nhỏ hơn ứng suất cho phép nhưng khi tải trọng tác động theo chu kỳ sẽ tích lũy ứng suất dư và dẫn đến phá hủy. Ví dụ: Khi em muốn bẻ gẫy một dây thép, chúng ta dù có gập hay kéo thế nào cũng không gãy. Nhưng khi gập lên gập xuống nhiều lần sẽ gãy. Có rất nhiều tiêu chuẩn khi tính mỏi và đường cong vật liệu mỏi cũng không đơn giản để xác định. Trong lĩnh vực xe hơi người ta cũng hay đánh giá bền mỏi cho mối hàn hay các móc khóa cửa như bác UMY nói. Trong phân tích mỏi để hội tụ nhanh và kết quả chính xác hơn, các công ty họ thường mesh Hexa/Penta hơn là Tetra.

Dynamic analysis là thuật ngữ khá rộng.
Ứng dụng nhiều trong MBD (multi body dynamic system) thì coi các khâu là rigid body (không biến dạng). Cái này giống khi ta học môn cơ lý thuyết. Tuy nhiên ngày nay người ta có thể gài cả khâu mềm flexible body trong hệ các khâu cứng. Ứng dụng chủ yếu trong tính động lực học oto để extract ra load. Load này sẽ đưa vào bài toán fatigue hoặc Transient Response. Ưu điểm là nhanh hơn phương pháp phần tử hữu hạn.
Trong FEM thì dynamic analysis gồm FRF, Transient Response, Random Response. Thậm chí mình có thể coi Crash cũng là dynamic analysis vì có tính đến lực quán tính (gia tốc).
Theo ý hiểu mình là như vậy. Các cao thủ có thể bổ sung để làm rõ hơn.
Cảm ơn anh thanhlh84 đã giải thích cho em rõ hơn về vấn đề bền mỏi, em cũng đã hiểu qua vài phần.Em bổ sung thêm trong Dynamic Analysis còn có Drop Test Simultion nữa (cũng là một trường hợp riêng của Crash) nhưng đây là va chạm dưới tác dụng của trọng trường (hay đơn giản là rơi tự do) ... ứng dụng chủ yếu trong việc sản xuất điện thoại, hộp đen của máy bay, sản xuất các loại vỏ, chai nhựa, đường ống dẫn nước chẳng hạn,....
 

umy

Well-Known Member
#9
Về động lực học các tài liệu liên quan đến thông số độ cứng K trong phương trình động lực học, mà chủ yếu là độ nhớt C, hay bàn về khối lượng M....
Cho một phần tử:
ma+cv+ku = F(t);
Cho cả hệ thống thì phải ghi thành ma trận cứng có K (E,I,A,L ...)

Sách hay để tra cứu thêm ! Hiểu được có thể áp dụng được trong thực tiển, để tính toán với các phần mềm cao cấp.
Structural Dynamics and Vibration in Practice Douglas Thorby (419 trang)
Xem trang 12 trong sách nầy trang 12:
http://www.mediafire.com/file/73j450yux20izy5/Structural_Dynamics_and_Vibration_in_Practice.pdf/file
 

thanhlh84

Active Member
#10
Cảm ơn bác UMY chia sẻ tài liệu rất hay và cơ bản, có đề cập cả các phương pháp số giải như thế nào, lại có chương cuối nói sơ bộ về testing
 
Lượt thích: umy
Top