Suposições da análise harmônica

Para executar a análise harmônica, defina a estrutura e os casos de carga como análise estática linear. Todos os tipos de carga disponíveis na análise estática linear também podem ser definidos na análise harmônica (incluindo cargas térmicas, deslocamentos impostos e outros). As cargas são interpretadas como amplitudes de força de excitação, atuando na mesma fase que a pulsação, frequência ou período definidos pelo usuário.

As amplitudes de deslocamento, força interna e reação são os resultados da análise harmônica.

Para casos de análise harmônica, as cargas nodais e os tipos de matriz de massa são definidos de forma similar à análise modal.

A equação de movimento que está sendo resolvida na análise harmônica é apresentada da seguinte maneira (presumindo que o amortecimento da estrutura seja ignorado):

(K - ω * ω * M) * Q = F 

em que:

w – pulsação de excitação.

F – amplitudes de forças de excitação atuando com pulsação w: F(t) = F * sin(ωt).

A solução para essa equação presume que a resposta de deslocamento também seja harmônica e pode ser descrita como: Q(t) = Q * sin(ωt).

Todas as forças F definidas no mesmo caso de carga atuam com a mesma pulsação w e estão sempre na mesma fase. Se a estrutura for carregada com grupos ou forças que atuam com diversas pulsações, deverão ser definidos casos de carga separados(para cada grupo). No entanto, a combinação dos resultados obtidos não deve ser considerada, já que esses resultados não têm uma interpretação física devido a diferentes pulsações e fases.

É possível combinar os resultados (com interpretação física) de um único caso de análise harmônica com qualquer número de casos de outros tipos de análise.

Análise harmônica sem amortecimento

Os valores extremos de respostas harmônicas, como deslocamentos, reações, forças, momentos, tensões, ocorrem ao mesmo tempo, sem nenhum desfasamento de tempo. Esses valores extremos estão disponíveis como resultados.

Análise harmônica com amortecimento não zero

Os valores extremos de respostas harmônicas, como deslocamentos, reações, forças, momentos, tensões, ocorrem em um momento diferente no tempo, com desfasamentos de tempo diferentes de zero. Esses desfasamentos de tempo podem diferir dependendo de um componente de resultado.

A partir da versão 2019:

• Para esse tipo de análise, você obtém os resultados para 360 diferentes desfasamentos de tempo (cada 1 grau ou 1/360 do período de vibração harmônica). Isso se deve ao fato de, por exemplo, o deslocamento UX máximo em um nó específico poder ocorrer em um momento diferente no tempo (com um desfasamento no tempo diferente) com relação ao deslocamento UY máximo nesse nó. Os valores máximos não são alcançados simultaneamente.
• Os casos de carga de análise harmônica com amortecimento diferente de zero são casos de carga compostos, incluindo 360 componentes. Para ser preciso, há 361 componentes – o primeiro componente com ângulo de fase 0 é repetido como o último componente com ângulo de fase de 360 graus. É possível acessar esses componentes da mesma forma que os resultados da análise do histórico de tempo. Consulte Componente do caso. Também é possível converter componentes únicos em casos de carga simples.