Матрица масс и матрица жесткости

Рассматривается способ вывода на экран матрицы масс и матрицы жесткости. Работаем в МКЭ-Ф и Matlab, поэтому, остановив решение отладчиком в нужном месте уже можно посмотреть, как выглядит матрица масс и матрица жесткости конечного элемента.

Читать далее «Матрица масс и матрица жесткости»

Расчет рамы в МКЭ-Ф

Рассматривается статический расчет рамы в МКЭ-Ф. Также приводятся результаты расчета в студенческой версии ANSYS. Следует отметить, что в реализации МКЭ-Ф балочный элемент отличается от Beam188. Вероятно поэтому очень сильного сходства результатов для рамы добиться не удалось (разница в 5%). Необходимо также проверить программу на наличие багов и проанализировать задачу о консольной балке, хоть там и получились замечательные результаты в сравнении с формулами сопротивления материалов (рассмотрена тут).

Читать далее «Расчет рамы в МКЭ-Ф»

МКЭ-Ф v0.6.0-beta

Это потребовало определенных усилий, но все-таки добавил расчет плоских рам. Теперь, МКЭ-Ф v0.6.0-beta  считает не только фермы но и рамы. Переименовывать не стал, пусть остаётся с «Ф». Кроме того, изменился формат входного файла.

Релиз есть также на GitHub

Читать далее «МКЭ-Ф v0.6.0-beta»

МКЭ-Ф — метод Ньюмарка

Обновление в МКЭ-Ф — метод Ньюмарка. О методе можно почитать в книге Бате, Вилсон — «Численные методы анализа и метод конечных элементов» (1982). Сам алгоритм описан на стр. 271. Полезно почитать Главу 8 сначала, чтобы ориентироваться в обозначениях. В данной статье приводятся новые результаты работы программы МКЭ-Ф по динамическому отклику. Рисунок решения с новым алгоритмом интегрирования:

МКЭ-Ф - метод Ньюмарка: Решение задачи на отклик шаг 0.0000005с, длительность 0.07с, узел 5, DOF=Y
Решение Задачи А на отклик шаг 0.0000005с, длительность 0.07с, узел 5, DOF=Y. Итог: 157 Гц вместо 160 по результатам модального анализа. Но это гораздо лучше, чем было. Последующие частоты размываются на графике спектра, что характерно для КЭ анализа.

Читать далее «МКЭ-Ф — метод Ньюмарка»

Отклик стержневой конструкции в МКЭ-Ф v0.3

Дописал для программы МКЭ-Ф динамический отклик стержневой конструкции. Вообще говоря, результаты неоднозначные. Отличие от того, что выдает ANSYS, около 10%. На правду похоже и программа работает, но есть над чем подумать. В статье приведу результаты расчетов динамического отклика для той фермы, что рассматривалась в ANSYS ранее.

Отклик стержневой конструкции МКЭ-Ф - Результаты
Отклик стержневой конструкции МКЭ-Ф — Результаты. На верхнем графике — вертикальная координата 5-го узла в зависимости от времени, а на нижнем графике — результат быстрого преобразования Фурье этой вертикальной координаты. Заметен пик амплитуды на частоте 175 Гц. БПФ добавлено для эксперимента.

Читать далее «Отклик стержневой конструкции в МКЭ-Ф v0.3»

Частоты собственных колебаний фермы (МКЭ)

Доработал свою программу МКЭ-Ф. Теперь она может выводить частоты собственных колебаний фермы (плоской). В данной статье — два расчетных случая.

Частоты собственных колебаний фермы: Схемы задач.
Схемы задач. В кружочке — номер элемента. Номера узлов показаны рядом с узлами.

Читать далее «Частоты собственных колебаний фермы (МКЭ)»