Расчет на сейсмику

[rasta89 113]

Всем привет.

Кто сталкивался с расчетами на сейсмику в ANSYS?
Задача такая, есть трубопровод, закреплен на опорах, к сетям и к насосу. В трубах есть давление, жидкость вода, есть температура.

Красное- опоры тр-да, желтое подкл к сетям, синее - к насосу.

Модель вложена.

 

Необходимо рассчитать на сейсмику, т.е. выдерживает ли данная конструкция на сейсмику. Говоря "на сейсмику" я имею в виду что у нас есть сейсмичность района строительства 5 баллов (согласно СП).

Спецы, подскажите с чего начать? Это static расчет?  Какие инструменты используются? Раньше не сталкивался. Задайте пожалуйста вектор, дальше разберусь.

нагнетание(без завдижек)4.stp

[Orchestra2603 241]

5 minutes ago, Jesse said:

@Orchestra2603вещественная часть от DFT даёт единичную амплитуду , но уже при других параметрах нормировки)) А картина та же вроде получается.

че-то не то, по-моему... у синуса не должно быть вещественной части. У него должны быть две палки на мнимой части: -1/2 на -20 Гц и 1/2 на 20 Гц. А вещественная вся везде равна нулю. Отсюда и модули на 1/2 на +-20 Гц. 

[Jesse 978]

Странно. В Википедии наоборот пишут, что преобразование унитарное , т..е. сохраняет длины/энергию и соотв-но когда выполняется рав-во  Парсеваля при нормировке по 1/sqrtN. А у меня выполняется рав-во, когда нормировка идёт по 1/N. Странно..))

Только что, Orchestra2603 сказал:

по-моему... у синуса не должно быть вещественной части.

эт как?

[Orchestra2603 241]

1 minute ago, Jesse said:

Странно. В Википедии наоборот пишут, что преобразование унитарное , т..е. сохраняет длины/энергию и соотв-но когда выполняется рав-во  Парсеваля при нормировке по 1/sqrtN. А у меня выполняется рав-во, когда нормировка идёт по 1/N. Странно..))

Тут про другое речь, имхо. Это про выбор коэффициентов для прямого и обратного преобразования. Если выбрать sqrt(1/N), то мол и того и другого коэффициенты получаются одинаковыми, и, мол, красиво унитарно. Матрица обртаного  преобразования Фурье становится унитарной. но тут в выборе этих коэффициентов есть некотрая волность. Лишь бы только прямое от обратного и обртаное от прмого приводила к оригинальном усигналу.

Равенство Парсеваля выполняется для как бы "среднего" значения энергии сигнала, а для среднего нужен множитель 1/N. Это из другой оперы. 

[Orchestra2603 241]

 

36 minutes ago, Jesse said:

эт как?

Edited June 26 by Orchestra2603

[Orchestra2603 241]

 

@Jesse: Вот обратите внимание,как на англ. википедии пишут про разные ходовые варианты определения ПФ с разными коэффициентами

 

 

И понятно, что от этого и амплитуда тоже будет меняться...

 

 

В дискретном случае та же песня, просто роль этих кожффициентов вместо 2Pi и sqrt(2Pi) выполянют N и sqrt(N) соотвтетсвенно. Надо просто четко понимать, какой вариант используется в программе.

Edited June 26 by Orchestra2603

[pugach 9]

Здравствуйте, коллеги!

Подскажите, пожалуйста:

Пытаюсь провести расчет на сейсмику по акселерограммам в ansys workbench.

Тестовый расчет провожу на простой модели: стержень заделан сверху. Из-за низкой собственной частоты (~2 Гц) будет задевать жесткую деталь (оценено линейно-спектральным методом).

1) Как правильней задавать возбуждение?:

а) перемещением основания (вручную пересчитывать акселерограмму) - displacement

б) придавать ускорение всем телам

 

2) Нет ли у Вас примеров, как настраивать шаг по времени или еще другие настройки?

 

 

Edited September 30 by pugach

[Jesse 978]

51 минуту назад, pugach сказал:

Как правильней задавать возбуждение?:

если даны акселерограммы, то надо задавать ускорение по времени и считать в трензиенте. Но это скорей всего долго, так что есть варианты попроще в частотной области... Для этого надо выделить стационарный участок в ваших данных акселерограмм (можно проверить как меняется дисперсия), и сделав преобразование ФУрье, перевести акселерограмму в частотную область.
Тогда с полученным спектром можно посчитать:

- в Harmonic;
- Random Vibration (считаем что акселерограмма - случайный процесс, задаём квадрат спектра - PSD);

- линейно-спектральный метод. Но надо сначала построить спектры ответа, а это тоже заморочки...

56 минут назад, pugach сказал:

Из-за низкой собственной частоты (~2 Гц) будет задевать жесткую деталь (оценено линейно-спектральным методом).

А это интересно... вы хотите частоту оценить для колебаний с контактом с жёсткой деталью? Или отклик найти в динамике?
И то, и другое в линейной динамике невозможно, так как переменная площадка контакта - это нелинейный расчет!

Значит, нелинейная динамика вам подойдёт в таком случае только...
 

[pugach 9]

Цитата

Значит, нелинейная динамика вам подойдёт в таком случае только... 

Это понятно.

Вопрос был про то, корректно ли задавать ускорение ко всем телам, ведь реально возбуждается именно основание.

Я хочу просчитать на прочность стержень с учетом контактных (ударных) взаимодействий в узком месте.

[Orchestra2603 241]

12 hours ago, pugach said:

Как правильней задавать возбуждение?:

Я бы задавал кинематическое возбуждение на опорном контуре. Можно два раза проинтегрировать акселерограмму и прикладывать перемещения, но вроде же можно и прямо в узел прикладывать ускорение?

 

12 hours ago, pugach said:

Нет ли у Вас примеров, как настраивать шаг по времени или еще другие настройки?

Наверное, полно на ютюбе. Из практики я стараюсь задавать хотя бы 0.1 от периода свобственных колебаний, исходя из того, какая максимальная частота на спектре отклика меня интересует. Можно отталкиваться от спекта возбуждения, и тогда шаг должен быть не более 1/2 * 1/f, где f - самая высокая частота в спектре возбуждения. Но я бы брал с запасом не 1/2, а опять же 1/10, например.

 

Вы хотите посчитать отклик именно на эту акселерограмму или на случайный процесс с параметрами этой акселерограммы? Это две разные вещи :)

 

[pugach 9]

Спасибо большое за ответ!

Цитата

Вы хотите посчитать отклик именно на эту акселерограмму или на случайный процесс с параметрами этой акселерограммы? Это две разные вещи :)

Я хочу убедиться, что мой стержень не разрушится при МРЗ. Исходными данными д.б. акселерограммы.

 

[Jesse 978]

1 час назад, pugach сказал:

Спасибо большое за ответ!

Я хочу убедиться, что мой стержень не разрушится при МРЗ. Исходными данными д.б. акселерограммы.

 

МРЗ - это про линейно-спектральные методы, aka спектры ответа 
удачи

[Fedor 1,625]

Цитата

•  

Вопрос был про то, корректно ли задавать ускорение ко всем телам, ведь реально возбуждается именно основание.

Можно думать наоборот. Приложить ускорение в другую сторону, тогда основание будет неподвижным, а все тела над ним будут двигаться ускоренно... 

[pugach 9]

Цитата

Можно думать наоборот. Приложить ускорение в другую сторону, тогда основание будет неподвижным, а все тела над ним будут двигаться ускоренно...

Да, а если тело нежесткое, то можно думать в другую сторону? Я сомневаюсь, д.б. критерий какой-то, когда можно, а когда - нет.

Я взял в руку карандаш, поводил туда-сюда, да норм, можно ускорение к телу прикладывать, а взял зарядку за провод, поводил - картина другая.

[Jesse 978]

18 часов назад, pugach сказал:

Из-за низкой собственной частоты (~2 Гц) будет задевать жесткую деталь

 

18 часов назад, pugach сказал:

так чего там по частоте? это частота с учётом жёсткой детали или без неё?

[Fedor 1,625]

"если тело нежесткое, то можно думать в другую сторону? Я сомневаюсь, д.б. критерий какой-то, когда можно, а когда - нет."   Можно, но получится "в запас". Проще думать как распределяются скорости, а потом их дифференцировать. Для жесткого скорость треугольником , значит производная констранта. При гибкой скорость парабола, а ускорение будет по треугольнику... 

[pugach 9]

Цитата

так чего там по частоте? это частота с учётом жёсткой детали или без неё?

Нет, речь только о внутреннем стержне. Внешнюю деталь заменил колечком.

 

Цитата

распределяются скорости, а потом их дифференцировать. Для жесткого скорость треугольником , значит производная констранта. При гибкой скорость парабола, а ускорение будет по треугольнику...

спасибо, подумаю над этим - не факт, что мне нужно в запас :)

[AlekseyTa 10]

30.09.2024 в 20:56, pugach сказал:

перемещением основания (вручную пересчитывать акселерограмму) - displacement

По опыту, для обеспечения уравновешенности колебания основания, лучше прикладывать зависимость скорости основания от времени. Можно ещё попробовать приложить зависимость перемещений основания от времени.

Можно конечно ускорения прикладывать к основанию (не ко всем телам, а именно к основанию) через командную вставку, но это бесперспективно, так как уравновесить не выйдет (в момент окончания землетрясения расчетная скорость основания не будет равняться нулю).

 

30.09.2024 в 20:56, pugach сказал:

Нет ли у Вас примеров, как настраивать шаг по времени или еще другие настройки?

В соответствии с рекомендациями, верхняя граница шага интегрирования может быть принята как величина 1/20f, где f – частота отклика. Частота отклика – средневзвешенное всех собственных частот конструкции, возбуждаемых при данной нагрузке.

При задачах с контактом шаг интегрирования должен быть достаточно малым, чтобы отследить частоту колебаний в зазоре. В соответствии с рекомендациями, для корректной передачи усилий между телами верхняя граница шага интегрирования может быть ограничена величиной 1/30fк, где fк – частота колебаний в зазоре.

Выше рекомендации для максимального (и начального) шага по времени. Минимальное значение шага вводится для предотвращения неопределенности (бесконечного уменьшения шага решателем) и может приниматься как 1/100 от начального.

 

Также не забудьте учесть демпфирование. 2% согласно ПНАЭ.

21 час назад, Jesse сказал:

МРЗ - это про линейно-спектральные методы, aka спектры ответа 
удачи

МРЗ - это характеристика землетрясения. Задавать можно спектрами, либо акселерограммами. В ПНАЭ про это сказано. 

Edited October 2 by AlekseyTa
случайно отправил до того как написал всё сообщение

[Jesse 978]

3 часа назад, AlekseyTa сказал:

МРЗ - это характеристика землетрясения. Задавать можно спектрами, либо акселерограммами. В ПНАЭ про это сказано. 

вы хоть раз считали МРЗ с помощью акселерограмм?)

[AlekseyTa 10]

12 минут назад, Jesse сказал:

вы хоть раз считали МРЗ с помощью акселерограмм?)

Да. Но это, конечно же, далеко не типовой расчет.