3.9. Вынужденные гармонические колебания

Расчет на вынужденные колебания производится на гармонические силовые воздействия. Одновременно может быть произведен расчет на серию независимых гармонических возмущений с разными частотами воздействия. Амплитудные значения нагрузки задается в таблице Динамические узловые нагрузки или в Графическом редакторе (Задание гармонических динамических нагрузок) (в качестве нагрузки могут выступать только узловые силы, узловые моменты и смещения опор). Значения частот гармонического воздействия задаются в таблице Частоты гармонических воздействий. Каждому загружению должна соответствовать строка таблицы частот, в которой определяется значение возмущающей частоты соответствующей группы сил. Номер строки таблицы Частоты гармонических воздействий должен соответствовать номеру динамического загружения.

Расчетом учитываются как сосредоточенные, так и распределенные массы (для задания распределенных масс группы элементов достаточно в соответствующей строке таблицы Материалов задать величину плотности материала). Учет распределенных масс не сводится к приведению масс к узлам конструкции. В программе задействованы точные методы вычисления единичных реакций элементов конструкции с учетом распределенных масс и частот возмущающих нагрузок.

Настоящий расчет позволяет учитывать частотнонезависимое внутреннее трение в элементах конструкции. Для задания диссипативных свойств группы элементов, необходимо в соответствующей строке таблицы Материалов задать коэффициент внутреннего неупругого сопротивления. Между коэффициентом внутреннего неупругого сопротивления g, коэффициентом поглощения энергии f, декрементом затухания d и критическим отношением поглощения z (critical damping ratio - c/c_c) существует связь

Особенностью расчета на вынужденные колебания является то, что расчет выполняется в комплексной моде. Поэтому и результаты расчета выдаются в комплексном виде. Однако реальный физический смысл имеет лишь модуль соответствующего значения. Комплексное представление результатов сохранено с целью дать пользователю представление о синфазности движения конструкции. С некоторой натяжкой изменение некоторой величины X во времени можно представить в виде

Trs(X) = Re(X)*cos(wt) + Im(X)*sin(wt)

Если ранее был выполнен статический расчет, то перед началом расчета на вынужденные колебания программа выдаст запрос на расчетную комбинацию статических загружений, от которой будет учтено продольное напряженное состояние в элементах конструкции.

Если расчетная комбинация будет задана, то расчет на вынужденные колебания будет произведен с учетом продольного изгиба. Если учитывать продольный изгиб нет необходимости, надо кликнуть по клавише OK, не заполняя таблицы коэффициентов сочетания статических загружений. Если явно задана параметрическая нагрузка (таблица Параметрическая нагрузка), то в случае отказа от задания расчетной комбинации статических загружений или если статический расчет еще не производился, расчет будет произведен с учетом заданной параметрической нагрузки.

Расчет активируется запуском пункта главного меню Solve/Forced harmonic oscillation

Результатом расчета являются комплексные значения перемещений узлов конструкции, усилия и напряжения в стержневых элементах, опорные реакции. Кроме этого может быть построено анимационное изображение колебаний конструкции.