W dziedzinie inżynierii strukturalnej i dynamiki konstrukcji, analiza i modelowanie obciążeń dynamicznych mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia zachowania się konstrukcji w warunkach dynamicznych, takich jak wibracje, wstrząsy czy wydarzenia impulsowe. Analiza obciążeń dynamicznych jest niezbędna w projektowaniu bezpiecznych i wytrzymałych konstrukcji, zwłaszcza w przypadku struktur narażonych na silne impulsy oraz wibracje.
Maciej Majerczak
Wstrząsy generowane przez różne zdarzenia, takie jak trzęsienia ziemi, uderzenia czy kolizje, często mają formę impulsów o krótkim czasie trwania. Impulsy te charakteryzują się szybkim wzrostem siły, wysokim szczytem i krótkim czasem trwania. Aby dokładnie modelować takie impulsy często używa się wzbudzenia pół-sinusoidalnego. Analiza obciążeń dynamicznych z wykorzystaniem takiego wzbudzenia jest ważna dla zapewnienia bezpieczeństwa i wytrzymałości konstrukcji w warunkach ekstremalnych. Pozwala ona na identyfikację obszarów struktury, które są najbardziej narażone na duże naprężenia i deformacje powstałe w wyniku takiego zdarzenia. Na podstawie wyników analizy można podjąć odpowiednie działania w celu wzmocnienia tych obszarów lub zastosowania systemów ochrony przed wstrząsami.
W artykule skupimy się na przeglądzie trzech popularnych metod modelowania analizy dynamicznej w przypadku obciążeń impulsowych (shock) przy wykorzystaniu metody elementów skończonych, którymi są: Shock Response Spectrum (SRS), Modal Transient Dynamic (MTD) oraz Explicit. Każda z tych metod ma swoje unikatowe cechy, zalety, jak również ograniczenia, które zostaną przedstawione i omówione w dalszej części.
Cały artykuł dostępny jest w wydaniu płatnym 7/8 (190/191) Lipiec/Sierpień 2023
