Definieren der Anzahl der zu lösenden Frequenzen/Modi
Geben Sie im Dialogfeld Analyseparameter die Anzahl der zu lösenden Frequenzen/Modi im Feld Anzahl der zu berechnenden Frequenzen/Modi an. Wenn das Modell nicht ausreichend eingeschränkt wird, um Starrkörperbewegung zu verhindern (freie Körperbewegung), muss diese Eingabe auch die Anzahl der Festkörpermodi umfassen. Die Gesamtanzahl der Modi enthält also x Starrkörpermodi und y elastische Modi. Wenn Sie beispielsweise 5 Modi benötigen und das Modell über 3 Starrkörpermodi verfügt, sollten Sie 8 Modi anfordern.
Das Feld Untere Grenzfrequenz ist nicht verfügbar und wird abgeblendet, wenn die Option Solvertyp auf der Registerkarte Lösung auf Subspace-AMG festgelegt ist. Wenn dieses Feld verfügbar ist, wird es verwendet, um die niedrigsten Eigenfrequenzen eines Modells zu überspringen. Der Prozessor startet die Lösung für die angeforderte Anzahl von Eigenfrequenzen, beginnend mit der ersten Eigenfrequenz über diesem Wert. So kann die Verarbeitungszeit reduziert werden, wenn Sie wissen, dass Ihre Struktur nicht von Frequenzen unter einer bestimmten Höhe beeinflusst wird.
Das Feld Obere Grenzfrequenz ist nicht verfügbar und wird abgeblendet, wenn die Option Solvertyp auf der Registerkarte Lösung auf Subspace-AMG festgelegt ist. Wenn dieses Feld verfügbar ist, wird es verwendet, um Berechnungen zu beenden, wenn alle Eigenwerte unter der angegebenen Frequenz gefunden wurden. Die Berechnung wird beendet, wenn der nächstliegende Eigenwert über der oberen Grenzfrequenz festgelegt wurde. Nur die Modi, deren Frequenzen unter der oberen Grenzfrequenz liegen, werden in den nachfolgenden dynamischen Neustartanalysen verwendet.
Berücksichtigung von Starrkörpermodi in Modellen
Ein Starrkörpermodus tritt in einem Modell auf, wenn Bewegung in einem der sechs Freiheitsgrade erfolgen kann. Dies ist wie lineare statische Spannung, wenn die Fehlermeldung erscheint, dass Ihr Modell nicht ausreichend verbunden ist. Der Modusformprozessor kann das Modell auch mit Starrkörpermodi auflösen, aber Sie müssen zunächst das Kontrollkästchen Starrkörpermodi werden erwartet auf der Registerkarte Allgemein im Dialogfeld Analyseparameter aktivieren. Wenn Sie beispielsweise ein Balkenmodell ohne Abhängigkeiten haben und eine Eigenfrequenzanalyse ausführen, treten sehr wahrscheinlich sechs Starrkörpermodi auf, da sich das Modell im 3D-Raum befindet und es sechs Freiheitsgrade gibt. Ein Starrkörpermodus in Ihrem Modell führt zu einer Eigenfrequenz von Null oder annähernd Null. Sie können dies durch Lösen weiterer Frequenzen berücksichtigen.
Rotationsmasse für Balkenelemente einschließen
Wählen Sie diese Option, wenn Sie Torsionsmodi in Ihrem Balkenmodell erwarten. Mit der Option wird die Rotationsmasse der Balkenelemente näherungsweise bestimmt. Wenn Sie diese Option nicht auswählen, werden Balkenelemente als konzentrierte Massen dargestellt, und die Torsionsmodi werden nicht berechnet. Weitere Informationen finden Sie unter Balkenelemente.
Solveroptionen
Abschnitt Lösungsoptionen
Verwenden Sie das Dropdown-Menü Solvertyp auf der Registerkarte Lösung im Dialogfeld Analyseparameter, um auszuwählen, welcher Solvertyp für die Analyse verwendet werden soll.
- Wenn die Option Automatisch aktiviert ist, wählt der Gleichungslöser den zu verwendenden Solvertyp anhand der Modellgröße und Anzahl der gesuchten Frequenzen. Für kleinere Modelle oder für Lösungen mit vielen Eigenwerten wird der Solver vom Typ Sparse verwendet. Umgekehrt gilt, dass bei einem größeren Modell und der Anforderung einer relativ geringen Anzahl von Frequenzen der Solver vom Typ Unterraum (AMG) verwendet wird. Den zu verwendenden Solver bestimmen Sie anhand der folgenden Formel:
Wenn #DOF / #Freq > 10.000 ist, verwenden Sie den Solver Unterraum (AMG). Andernfalls verwenden Sie den Solver Sparse.
Dabei gilt:
- #DOF ist die Anzahl der Freiheitsgrade (Gleichungen)
- #Freq ist die angeforderte Anzahl von gesuchten Frequenzen
Für die vorgabemäßige Anzahl von Frequenzen (5) verwenden demnach Modelle mit mehr als 500.000 Freiheitsgraden den Solver Unterraum (AMG).
- Wenn Sie die Option Sparse auswählen, wird die Verwendung dieses Solvers erzwungen, und zwar unabhängig von der Modellgröße oder der angeforderten Anzahl von Modi.
- Wenn Sie die Option Unterraum (AMG) auswählen, wird die Verwendung dieses Solvers erzwungen, und zwar unabhängig von der Modellgröße oder der Anzahl von Modi.
Prozentsatz der Speicherzuweisung: Für den Solver vom Typ Sparse steuert dieses Feld, wie viel des verfügbaren Arbeitsspeichers (RAM) verwendet wird, um die Elementdaten zu lesen und die Matrizen zu erstellen. Ein kleiner Wert wird empfohlen, wenn Sie den Sparse Solver verwenden. Das Eingabefeld ist für den Solver vom Typ Unterraum (AMG) deaktiviert. Dieser Wert steuert, wie viel des verfügbaren RAM verwendet wird, um die gesamte Analyse durchzuführen. Wenn der Wert kleiner oder gleich 100 % ist, wird der verfügbare physikalische Arbeitsspeicher verwendet. Wenn der Wert dieser Eingabe größer als 100 % ist, verwendet die Speicherzuweisung den verfügbaren physischen und virtuellen Speicher. Der Vorgabewert ist 50 %.
Wie bereits erwähnt, nutzen die Solver soweit auf dem Computer verfügbar mehrere Threads/Kerne. Das Dropdown-Feld Anzahl der Threads/Kerne steuert, wie viele Threads/Kerne verwendet werden. Verwenden Sie für die schnellste Lösung alle verfügbaren Threads/Kerne. Wählen Sie alternativ weniger Threads/Kerne aus, um Rechenleistung zum Ausführen von anderen Anwendungen während der Analyse bereitzustellen.
Abschnitt Unterraum-Iteration
Der Abschnitt Unterraum-Iteration betrifft nur den Solver Unterraum (AMG) und ist nur bei Verwendung dieses Solvers verfügbar.
- Das Feld Maximale Anzahl an Iterationen steuert die Anzahl der Iterationen, die zum Erreichen der Konvergenztoleranz zulässig sind. Der Vorgabewert ist 32, und der Gleichungslöser verwendet maximal 100, wenn Sie den Wert Null eingeben.
- Mithilfe der in der Dropdown-Liste Genauigkeit der letzten Frequenz ausgewählten Option erfolgt eine Abwägung zwischen Lösungsgeschwindigkeit und Lösungsgenauigkeit, um das optimale Modalfrequenzergebnis zu erhalten. Folgende Optionen sind verfügbar:
- Recht gut (schnell): Verwenden Sie diese Einstellung für die schnellste Lösung, wenn die Genauigkeit der letzten Frequenz keine so wichtige Rolle spielt wie die ersten paar Schwingungsmodi.
- Gut: Mit dieser Einstellung erfolgt ein Ausgleich zwischen Leistung und Genauigkeit der letzten Frequenz.
- Besser (am langsamsten): Diese Einstellung bietet zwar die beste Genauigkeit für das letzte Frequenzergebnis, erfordert aber auch den größten Zeitaufwand.
Abschnitt Solver Sparse
Wenn der Solver Sparse ausgewählt ist, dann ist der Abschnitt Solver Sparse aktiviert. Die Eingaben für diesen Abschnitt lauten wie folgt:
- Das Dropdown-Menü Typ des Solvers Sparse enthält die Optionen Vorgabe und BCSLIB-EXT. Da derzeit nur ein Solver vom Typ Sparse verfügbar ist, ist die Vorgehensweise bei beiden Optionen identisch:
- Vorgabe verwendet den Solver BCSLIB-EXT.
- BCSLIB-EXT (Boeing-Solver vom Typ Sparse, unterstützt unter Windows und Linux): Beachten Sie für Windows, dass der BCSLIB-EXT-Solver möglicherweise temporäre Dateien in den Ordner schreibt, der durch die Umgebungsvariable USERPROFILE angegeben wird. Diese Variable ist vorgabemäßig auf den Ordner %SYSTEMDRIVE%\Benutzer\Benutzername festgelegt, wobei %SYSTEMDRIVE% das Laufwerk ist, auf dem das Betriebssystem installiert ist (in der Regel C:). Die vom BCSLIB-EXT-Solver zurückgegeben Fehlernummern -701 oder -804 zeigen an, dass ihm nicht mehr genügend Festplattenspeicher für die Speicherung der temporären Dateien zur Verfügung steht. Wenn dies der Fall ist, ändern Sie die Variable USERPROFILE in einen Ordner auf einem Laufwerk, das ausreichend Festplattenspeicher aufweist. (Weitere Informationen zum Ändern von Umgebungsvariablen finden Sie in der Dokumentation Windows-Hilfe und Support.)
- Das Feld Solver-Speicherzuweisung legt die Höhe des während der kleineren Matrixlösung für den Solver BCSLIB-EXT zu verwendenden Arbeitsspeichers fest. Im Allgemeinen führt die Zuweisung von mehr Speicher zu einer schnelleren Analyse. Der Vorgabewert ist 100 %.
Festlegen von Daten in Text-Ausgabedateien
Nachdem die Analyse abgeschlossen ist, können die Ergebnisse der Analyse in einer Textdatei ausgegeben werden. Sie können die in diese Datei ausgegebenen Daten über die Registerkarte Ausgabe im Dialogfeld Analyseparameter steuern. Wenn das Kontrollkästchen Matrizen aktiviert ist, werden die Steifheits- und Massematrizen in die Datei Dateiname.mtx gedruckt. Diese Ausgabe hat das ASCII-Format. Das Format der Ausgabe wird erläutert in Matrixausdruck von Modalanalysen.
Normalisierte Spannung/Normalisierte Dehnung gibt normalisierte Spannungs- und Dehnungsergebnisse aus. Die normalisierten Spannungen und Dehnungen sind auf keine bestimmte strukturelle Last oder Erregung skaliert und dienen nur zur Demonstration relativer Spannungs- und Dehnungsverteilungen für die verschiedenen Modusformen. Die absolute Größe dieser Ergebnisse ist nicht von Bedeutung.
Erweiterte Einstellungen
Anzahl der Vektoren in Lösung
Die Anzahl der Vektoren, die für die Analyse verwendet werden soll, kann in diesem Feld auf der Registerkarte Weitere Einstellungen im Dialogfeld Analyseparameter angegeben werden.
Für den Solver Unterraum (AMG) führt die Eingabe des Werts Null dazu, dass der Gleichungslöser automatisch diesen Wert als Mindestwert der folgenden beiden Optionen berechnet:
- Anzahl der angeforderten Frequenzen + 8 ODER
- 2 * Anzahl der angeforderten Frequenzen.
Für den Solver des Typs Sparse führt die Eingabe des Werts Null dazu, dass der Gleichungslöser diesen Wert als 2 * Anzahl der angeforderten Frequenzen berechnet.
Wenn Sie einen positiven Wert ungleich Null für die Anzahl der Vektoren angeben, verwendet der Gleichungslöser den Maximalwert der folgenden beiden Optionen für die Anzahl der Vektoren:
- Die angeforderte Anzahl von Vektoren ODER
- Die Anzahl der angeforderten Frequenzen.
Frequenzverschiebung
Eine Frequenzverschiebung kann verwendet werden, wenn Starrkörpermodi in Fällen vorhanden sind, in denen der Solver auf Lösungsprobleme stößt. Beispielsweise kann eine Analyse eine Warnung für eine negative Diagonale angeben. Wenden Sie eine Verschiebung an, um Starrkörpermodi anzupassen und negative Diagonalen zu vermeiden. Ein ungefährer Verschiebungswert ist das Quadrat der ersten Eigenfrequenz (in Radianten/s). Dies ist im Feld Frequenzverschiebung auf der Registerkarte Erweitert im Dialogfeld Analyseparameter angegeben.
Neustartdateien nicht speichern
Es gibt mehrere Analysen, die nach einer Eigenfrequenzanalyse (modal) ausgeführt werden können, für die Dateien während der Eigenfrequenzanalyse (modal) generiert werden müssen. Dazu gehören Antwortspektrum, Frequenzantwort, zufällige Schwingungen und transiente Spannung. Wenn Sie diese Analysen nicht durchführen möchten, können Sie das Kontrollkästchen Neustartdateien nicht speichern auf der Registerkarte Weitere Einstellungen im Dialogfeld Analyseparameter aktivieren.
Anhalten nach Steifheits-Berechnungen
Dieses Kontrollkästchen kann aktiviert werden, um zu verhindern, dass der Gleichungslöser die Analyse durchführt, nachdem die Steifheitsmatrix generiert wurde. Das Kontrollkästchen Lösung von Matrixproblemen versuchen und fortfahren kann aktiviert werden, wenn der Gleichungslöser versuchen soll, negative Diagonalen zu beheben, die während der Analyse ermittelt werden.
Kontakteinstellungen
Es gibt zwei Methoden für den Umgang mit verklebten Verbindungen. Die verwendete Methode hängt zum Teil davon ab, ob die Knoten zwischen den beiden Teilen übereinstimmen oder nicht.
Durch Aktivieren der Option Intelligenter verklebter/verschweißter Kontakt ein auf der Registerkarte Kontakt werden Mehrpunkt-Abhängigkeitsgleichungen (MPC) verwendet, wenn die Bindung der Knoten auf Bauteil A, Oberfläche B mit den nächstgelegenen Knoten auf Bauteil C und der Oberfläche D erforderlich ist. Formfunktionen interpolieren das Potenzial an den Knoten auf der Oberfläche B zu den Knoten auf der Oberfläche D. Daher muss keine Übereinstimmung der Netze zwischen den Bauteilen vorhanden sein. Die Mehrpunkt-Abhängigkeiten werden für alle Knoten auf dem Flächenkontaktpaar verwendet, wenn ein Knoten nicht übereinstimmt. Wenn die Netze nicht an allen Knoten übereinstimmen, wird die Knotenanpassung verwendet, um die Kontaktfläche zu verbinden; die zwei Knoten auf angrenzenden Teilen werden in einen Knoten reduziert, und MPC-Gleichungen werden für die Kontaktflächen verwendet. Die Optionen für die Dropdown-Liste der intelligenten Bindung sind wie folgt:
- Keine Die intelligente Bindung wird nicht verwendet. Daher müssen die Knoten übereinstimmen, damit Teile verbunden werden.
- Grob zu feinem Netz verbunden: Die intelligente Bindung erstellt Mehrpunkt-Abhängigkeitsgleichungen, die die Knoten auf der Oberfläche mit dem gröberen Netz mit den Knoten auf der Oberfläche mit dem feineren Netz verbinden.
- Fein zu grobem Netz verbunden: Die intelligente Bindung erstellt Mehrpunkt-Abhängigkeitsgleichungen, die die Knoten auf der Oberfläche mit dem feineren Netz mit den Knoten auf der Oberfläche mit dem gröberen Netz verbinden.
Die Option der intelligenten Bindung gilt für verklebten Kontakt und verschweißten Kontakt. Weitere Informationen zur Definition von Kontakten und zur Verwendung von intelligenten Verbindungen finden Sie auf der Seite Überblick über Vernetzung: Erstellen von Kontaktpaaren: Kontakttypen.
Bei der intelligenten Verklebung wird zum Lösen der Analyse standardmäßig die Kondensierungsmethode eingesetzt. Wenn die Analyse nicht konvergiert oder nicht den Erwartungen entspricht, können Sie eine andere Lösungsmethode für MPC-Gleichungen verwenden (siehe Mehrpunkt-Abhängigkeiten). Klicken Sie auf Setup 
Lasten Mehrpunkt-Abhängigkeit, und wählen Sie unter Lösungsmethode eine Option aus. Wenn Sie die Strafmethode verwenden, wird die Genauigkeit der Lösung vom Feld Pönale gesteuert. Die Pönale multipliziert mit der maximalen diagonalen Steifheit im Modell wird für die Straflösung verwendet. Ein Wert im Bereich von 10
4
bis 10
6
wird empfohlen.
- Die von Ihnen im Dialogfeld Mehrpunktabhängigkeiten definieren gewählte Lösungsmethode wird als Methode für alle Elemente mit Mehrpunkt-Abhängigkeiten festgelegt. Dazu gehören unter anderem zyklische Symmetrie, reibungslose Abhängigkeiten, die intelligente Verklebung und benutzerdefinierte Mehrpunkt-Abhängigkeiten. Wenn Sie beispielsweise die Methode Über Lösungsabweichung verwenden möchten, um alle Analysen mit intelligenter Verklebung zu lösen, können Sie die standardmäßige Kondensierungsmethode überschreiben, indem Sie im Dialogfeld Mehrpunktabhängigkeiten definieren die Option Über Lösungsabweichung auswählen.
- Intelligentes Binden angewendet auf den Kontakt zwischen Quader-, 2D-, Membran- und Schalenelementen. Für verbundene Kontakte mit anderen Elementtypen müssen die Knoten übereinstimmen. Die Einstellung für intelligentes Binden hat keinen Einfluss darauf.
Wenn Sie die Option Intelligenter verklebter/verschweißter Kontakt ein nicht aktivieren, werden die Teile nur verbunden, wenn die Knoten der Teile übereinstimmen.