MODÁLNÍ SUPERPOZICE

MODÁLNÍ SUPERPOZICE

1. Schema výpočtu
2. Postup výpočtu

1. Schema výpočtu

Poznámky:

Písmena M, E, D, vyskytující se v extenzích jmen souborů, musí být psána s velkými písmeny.
Řešení pohybových rovnic se provádí pomocí Duhamelova integrálu. Předpokládá se předchozí výpočet vlastních čísel a vektorů.
Jsou k dispozici obecné prostředky pro zadání počátečních podmínek a buzení (harmonické kinematické buzení, seizmicita, spektrální akcelerace, viz Refer. příručka, VSTUPY, soubor name.ID). Rovněž řízení výstupu výsledků umožňuje udržet je-jich množství v rozumných mezích a usnadňuje jejich následné grafické zpracování.
Výpočty založené na metodě modální superpozice lze použít jak pro tlumené tak i pro netlumené děje. Eventuální tlumení se zadává v rámci souboru name.ID (modální tlumení).

2. Postup výpočtu

1) příprava výpočtu: Řešení úlohy musí předcházet výpočet v rozsahu prvních čtyř programů podle kapitoly LINEÁRNÍ ELASTO-STATICKÁ ÚLOHA.

Řešení úlohy je vázáno následujícími omezeními:
i) lze využít všech typů konečných prvků s výjimkou sandwichového spojení a tepelného přechodového odporu (ref. A14; tyto speciální prvky jsou určeny pro výpočty vedení tepla).
ii) nelze použít podmínku obecné periodicity (ZPRACOVÁNÍ SÍTĚ).
První dva programy zkontrolují a uspořádají podstatný objem dat popisujících výpočtový model dynamické úlohy.
Třetí program se použije k sestavení matic tuhosti K jednotlivých prvků. Na pravé straně (zatěžovacím vektoru) - v tomto případě nezáleží, lze proto pro AS 1 uvažovat jen veličiny, specifikující materiálové vlastnosti a posuvové okrajové podmínky (Refer. příručka, VSTUPY, name.i2).
Relevantní zatížení pro úlohu NESTACIONÁRNÍ ODEZVA se zadává v souboru name.iD.
Ve výstupním protokolu name.o4 je vhodné zkontrolovat, zda je zabráněno pohybu tělesa jako tuhému celku (hlášení pivotů menších než PIVAL; Refer. příručka, VSTUPY, name.i4).

program: RMD2/3, RPD2/3, SRH2/3, FEFS (2/3 ... 2D/3D úloha)
vstupy: name.i1, name.i2, name.i3, name.i4
+ bin. soubory generované předchozími programy.
protokol: name.o1, name.o2, name.o3, name.o4
výstupy: binární soubory
detaily: kapitoly LINEÁRNÍ ELASTOSTATICKÁ ÚLOHA, ZPRACOVÁNÍ SÍTĚ, ref. příručka VSTUPY (name.i1, name.i2, name.i3,name.i4) a přílohy A, B, C).

2) výpočet matic hmotnosti: Vstupní data se zapíší v ASCII formátu do souboru name.iM.
Program HMOT generuje pro jednotlivé konečné prvky konsistentní, positivně definitní matice hmotnosti M.
program: HMOT (společný pro 2D a 3D úlohy)
vstupy: name.iM
+ binární soubory generované předchozími programy.
protokol: name.oM
výstupy: binární soubory (mj. name.EMM z HMOT)
detaily: referenční příručka - VSTUPY (name.iM).

3) výpočet vlastních čísel a vektorů: Vstupní data programu HEIG se zapíší v ASCII formátu do souboru name.iE.

Parametr KEVP=0 na IP-dávce způsobí, že HEIG bude pracovat se souborem name.EMM pro hmotové matice (nikoli s name.EMG, jak je potřebné v případech lineárních stabilitních úloh).
Program HEIG vypočte metodou iterace podprostoru NROOT vlastních párů obecného vlastního problému

S(K-l_iM)v_i = 0, i = 1, ... , NROOT, kde v_i a l_i jsou i-tým vlastním vektorem a číslem a S(.) značí, že se jedná o celkové (nikoli prvkové) matice.

program: HEIG (společný pro 2D a 3D úlohy)
vstupy: name.iE + binár. soubory gener. předchozími programy.
protokol: name.oE
výstupy: binární soubory (mj. name.EIG z HEIG)
detaily: referenční příručka - VSTUPY (name.iE).

4) vlastní modální superpozice: Vstupní data programu HMOD se zapíší v ASCII formátu do souboru name.iD.

Při KDUMP>0&KKIN2 program generuje binární soubor name.S, obsahující pro všechny (KDUMP=1) nebo jen pro vybrané (KDUMP=2) časové okamžiky (ty jsou celistvými násobky integračního kroku DT, viz ref. příručka, VSTUPY name.iD) po dvou záznamech: první obsahuje uzlové posuvy, druhý čas.
Soubor má stejnou strukturu jako name.FRQ, vytvářený programem HFRQ a ovšem také jako soubory name.S, generované programy HNEW nebo STAB).
Při KDUMP>0&KKIN=2 (seizmicita) HMOD generuje binární soubor name.S, obsahující dva záznamy: první obsahuje uzlové posuvy (celkem LSOL čísel, LSOL značí počet stupňů volnosti sledovaného problému), druhý uzlové reakce doplněné třemi čísly (celkem LSOL+3 čísel, poslední tři čísla jsou nulová).
Tento soubor name.S má stejnou strukturu jako name.SOL, vytvářený programem FEFS v případě jediného statického zatěžovacího vektoru.
Při KDUMP=0 není soubor name.S vytvořen, takže nelze užít program STR2/3 a získat name.STR, potřebný pro grafické zpracování.
Při KOUT>0&KDUMP=1 &KKIN2 program ukládá výsledky, blíže specifikované v name.iD, do ASCII souboru name.oD pro každý časový okamžik; při KOUT>0 & KDUMP=2 &KKIN2 ukládá totéž jen pro vybrané okamžiky. Při KOUT=0 se na name.oD žádné výsledky neukládají (je-li však KDUMP>0, je soubor name.S vytvářen).

program: HMOD (společný pro 2D a 3D úlohy)
vstupy: name.iD
+ binární soubory generované předchozími programy.
protokol: name.oD
výstupy: binární soubory (mj. name.S z HMOD)
detaily: referenční příručka - VSTUPY (name.iD).

5) výpočet deformací a napětí: Vstupní data se zapíší v ASCII formátu do souboru name.i5 (klíč KPROB=1, ref. přír. VSTUPY).

Cílem je v daném případě ASCII soubor name.STR, zpracovatelný grafickým procesorem GFEM.
program: STR2/3
vstupy: name.i5 + binární soubory (mj. name.S).
protokol: name.o5
výstupy: name.STR
detaily: referenční příručka - VSTUPY (name.i5).