建设电商网站的技术可行性,苏州高端网站建设咨询,黄页88网怎么推广,企业网络推广多喜爱目 录 一、前言二、超单元分析三、惯性释放四、模态叠加法4.1 Eigenvalue solvers4.2 Static back substitution 五、模态综合法六、Master-Slave七、参考文献 一、前言 SESAM #xff08;Super Element Structure Analysis Module#xff09;是由挪威船级社#xff08;DNV-… 目 录 一、前言二、超单元分析三、惯性释放四、模态叠加法4.1 Eigenvalue solvers4.2 Static back substitution 五、模态综合法六、Master-Slave七、参考文献 一、前言 SESAM Super Element Structure Analysis Module是由挪威船级社DNV-GL开发的一款有限元分析FEA系统主要用于海洋工程结构的水动力分析和结构分析。它是以有限元位移法为基本原理进行开发的由四大组程序组成前处理器、水动力分析程序、结构分析程序和后处理器。各程序间通过 SESAM 接口文件/格式Sesam Interface Files实现数据的交换与传递。 SESAM 2022 Overview SESAM 是海工结构分析领域的标准软件由 Presel、Wadam、Wasim、Sestra、Simo、Riflex、Xtract、Stofat 等数十个程序构成。这些程序实现了 SESAM 的四大类功能即前处理、水动力分析、结构分析和后处理。由于 Wadam 等程序无法直接访问为了方便建模与分析SESAM 提供了 GeniE、HydroD、SimaDeepC等集成工具用于驱动程序的运行。GeniE、HydroD 和 Sima/DeepC 分别是 SESAM 系统的建模及前处理模块、水动/静力计算模块和深水耦合分析模块。 SESAM 集成模块/工具 序号工具名称功能01GeniEConcept modelling of beam, plate and shell structures, Analysis workflows and Code checking02HydroDHydrodynamic and Hydrostatic analysis03SimaMarine operations and mooring analyses SestraLinear structural analysis是 SESAM 的静力和动力结构分析程序它以有限单元法的位移公式为基本原理。除了线性结构分析Sestra 还可以执行间隙/接触、拉压、线性屈曲、应力刚化和惯性释放等类型的分析。作为 SESAM 系统的结构分析求解器Sestra 使用 GeniE 等创建的模型作为输入数据并生成供各种后处理工具使用的结果数据。在 GeniE 中提交的结构分析是由 Sestra 进行求解计算的。 二、超单元分析 多层级超单元技术 multilevel superelement technique指的是将被分析结构拆分为若干个部分部件/超单元分别建模或分析而后把它们装配起来形成完整的模型。类似于 Abaqus 中的 Part 与 Assembly 模块。超单元技术是 SESAM 系统中广泛应用的特色技术GeniE 创建第一层级超单元Presel 装配超单元Wajac 和 Wadam 计算超单元装配体的荷载与运动Sestra 分析超单元装配体的应力后处理器Xtract、Framework、Stofa操作超单元装配体等。 Superelement Analysis 随着计算机技术和算力的不断提升如今超单元技术已无太多存在的必要。但是诸多优点的存在使它保留至今。例如不同的团队可以通过超单元协同工作以前分析过的模型可以作为超单元添加到新建模型巨大模型的结果文件分块利用便于结果后处理解耦线性与非线性区域使非线性分析具有更高效率。 三、惯性释放 船舶、飞行器、浮式装置等自由结构因无任何边界条件的约束在外荷载作用下容易发生刚体位移。对于存在刚体位移的结构无法实现结构的应力分析。这主要是因为体系缺少必要的约束造成结构整体刚度矩阵奇异导致运动方程的位移解答不唯一。目前工程上主要采用弱弹簧法Weak Spring和惯性释放Inertia Relief法解决这一问题。 Inertia Relief 在 SESAM 系统中采用惯性释放方法求解自由结构的静力问题。惯性释放以达郎贝尔原理为理论基础通过虚设支座的方式保证结构整体刚度矩阵非奇异。为了消除虚设支座带来的影响以结构惯性力来平衡外力使虚设支座处的反力始终保持或接近为 0。虚设支座的操作方式是在结构上任取三个结点分别固定每个结点的三个、两个和一个平动自由度。虚设支座的目的是通过添加适当的边界条件消除 6 个刚体自由度平面问题为 3 个。平衡外载的惯性力无需单独指定惯性释放将自动计算需要施加的惯性力。值得注意的是惯性释放Inertia Relief仅适用于无约束自由结构的线性静力分析。在惯性释放分析中所引入的虚支座会影响结构的位移分布但不会影响结构的应力分布因此可以用来校核自由结构的强度。 四、模态叠加法 模态叠加法Modal Superposition又称振型叠加法它是以系统无阻尼的振型模态为空间基底通过坐标变换使原动力方程解耦求解 n 个相互独立的方程获得模态位移进而通过叠加各阶模态的贡献求得系统的响应。在对线性结构执行动态响应分析时使用模态叠加技术能够大幅缩短计算时间。 Modal Superposition 模态叠加法主要用于频域和时域动力分析它的原理是用模态振型mode shapes代替模型的自由度。采用该方法分析动力问题时首先执行的是自由振动特征值分析一旦特征值问题求解完成将很容易获得动力问题的解答。模态叠加法的分析精度与所选取的模态振型有关所选取的模态振型越多分析结果越接近直接积分法的计算结果亦即分析精度越高。 4.1 Eigenvalue solvers 特征值问题求解方法 4.2 Static back substitution 通常轴向和平面内应变很难通过一阶阵型来描述这是因为轴向和面内刚度远高于横向和面外刚度。因此梁的轴力和板壳面内应力是不准确的。SESAM 采用静力回代法Static Back Substitution修复模态叠加法这一弱点。 Static Back Substitution 五、模态综合法 模态综合法Component Mode Synthesis是解决复杂结构系统振动问题的有效方法广泛应用于航空航天、船舶和海洋工程等领域。它是一种用于动力分析的简化技术类似于用于静力分析的超单元技术。模态综合的基本原理是将一个复杂结构分解成若干个较为简单的子结构对各子结构进行结构振动特性分析根据对接面上的协调条件再将这些子结构合成一总体结构利用各子结构的振动形态得出总体结构的振动形态。当采用模态综合法进行结构体系固有特性的求解和动力响应分析时只需计算子结构的少数几个主模态主振型能有效地缩减自由度而不改变系统的物理本质。 Component Mode Synthesis 六、Master-Slave 七、参考文献 [1]. Sesam Feature Description - Sestra (Compute structural response to static and dynamic loading).
[2]. Sesam User Manual - Sestra (Compute structural response to static and dynamic loading).
[3]. Sesam Theory Manual - Sestra (Compute structural response to static and dynamic loading).
[4]. 关于风机 叶片/荷载/控制 方面的介绍请访问https://www.zhihu.com/column/c_1485646874003058688
[5]. 关于风机 有限元分析 方面的介绍请访问https://blog.csdn.net/shengyutou
[6]. 联系作者 Email liyangalu.hit.edu.cnWeChat/Weixin 761358045
[7]. 鸣谢哈尔滨工业大学土木工程学院、金风科技中央研究院、三一集团
