包含丢失质量分量 - CAESAR II - 帮助

CAESAR II 用户指南

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中文 (大陆)
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CAESAR II
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帮助
CAESAR II Version
13

(可用于:谱和时程)

指定是否包括在模态/动态响应中没有明确求解但有贡献的高阶振型的修正,这样不需要额外的计算时间就可得到更高的精度。选择 Y(表示“是”)或 N(表示“否”)。

在谱分析(地震谱或力谱)或时程分析中,动态荷载作用下系统的响应由模态结果的叠加来决定。这类模态分析的一个优点是:仅求解有限数量的振型并把这些振型包括在分析中。这种方法的缺点是:虽然能用最低频振型中的几个来获得非常精确的位移,但力、反力和应力结果需要求解更多振型(很可能达到刚性范围)才能满足精确度要求。

这个选项自动计算所有没有求解的振型的净(同相)贡献,并与模态贡献合成,以避免过长的计算时间和过于保守的求和方法。详情参见包含丢失质量修正

控制参数(Control Parameters )标签页的包含丢失质量分量作为一种替代方法,来保证动态模型中考虑了足够多的模态。无论是否包括丢失质量,软件会为所有谱和时程冲击工况编制这个报告。报告显示沿着整体坐标系每个轴的系统质量百分比以及被振型解捕获的总力的百分比。详情参见包含丢失质量分量

对属于求解振型的模态质量(与自由度方向相对应)进行求和,再除以作用于相同方向的系统质量之和,计算出整体坐标各个轴(X、Y 和 Z 轴)上活动的系统质量百分比:

对 i = 1 到 n 求和,6 个自由度(X 向):

% X 方向活动质量

对 i = 2 到 n 求和,6 个自由度(Y 方向):

% Y 方向活动质量

对 i = 3 到 n 求和,6 个自由度(Z 方向):

% z 方向活动质量

式中:

Me = 有效模态质量之和(所有已求解模态)的向量(按自由度)

M = 对应系统质量矩阵主对角线的向量

理论上,活动质量最大百分比可能是 100%,而这个值达到 90-95% 就表明求解的振型数已足够多,动态模型良好。

根据下列因素计算活动力百分比:

  • 分别对作用于三个方向上自由度的有效力分量求和

  • 用代数方法对这些力进行合成

  • 对作用的荷载也一样进行合成

  • 得到效荷载除以作用荷载的比值

示例

对 i = 1 到 n 求和,6 个自由度(X 方向):

Fex = SFe[i]

Fx = SF[i]

对 i = 2 到 n 求和,6 个自由度(Y 方向):

Fey = SFe[i]

Fy = SF[i]

对 i = 3 到 n 求和,6 个自已的(Z 方向):

Fez = SFe[i]

Fz = SF[i]

式中:

FeX, FeY, FeZ = 分别作用于 X、Y 和 Z 轴的有效力(分配给求解的模态)

Fr = 有效力向量(分配给求解的模态)

FX, FY, FZ = 分别作用于 X、Y 和 Z 轴的总的系统力

F = 总的系统力向量

理论上,这个值的最大百分比也是 100%。实际值可能大于 100%,这说明系统模型的荷载和质量分布不均匀。这个值超过 100% 的分析本身没什么错误。如果包括丢失质量修正,则自动调整模态载荷,使其与作用的载荷相一致。通常通过求解更多的振型,这个百分比会小于 100%。其它时候,可以细化单元网格,尤其重要的是使荷载附近的质量点间距相等,以改进动态模型,就能纠正这种情形。