24 maja 2024

 

Analiza dynamiczna w inżynierii strukturalnej odgrywa kluczową rolę w zrozumieniu zachowania się konstrukcji podczas wibracji. Zarówno historycznie, ale również aktualnie prym wiodą metody opierające się na obliczeniach w dziedzinie częstotliwości. Jest to bardzo wydajna i sprawdzona metoda, niemniej jednak, w miarę jak wymagania rynkowe i technologiczne ewoluują, coraz częściej stajemy w obliczu ograniczeń tych tradycyjnych metod, które nie zawsze odpowiadają dynamicznie zmieniającym się potrzebom przemysłu. W niniejszym artykule przyjrzymy się zarówno tradycyjnym, jak również nowym, innowacyjnym podejściom do analiz dynamicznych w metodzie elementów skończonych (MES). Skoncentrujemy się szczególnie na analizie wad oraz zalet poszczególnych rozwiązań w warunkach obliczeń dużych przemysłowych modeli.

Maciej Majerczak

Analizy częstotliwości były i pewnie przez jakiś czas jeszcze pozostaną podstawową metodą obliczeń w dynamice konstrukcji, jednak ich ograniczenia stają się coraz bardziej widoczne w obliczu rosnących wymagań przemysłu. W związku z tym coraz częściej sięgamy po nowe narzędzia, takie jak metoda harmonic balance czy analizy bezpośrednio w dziedzinie czasu. Pomimo że tego typu analizy są obarczone znaczną złożonością obliczeniową i wymagają ogromnych zasobów, to właśnie ta ścieżka rozwoju wydaje się być kluczem do dokładniejszego wirtualnego odwzorowania zachowań dynamicznych konstrukcji. Innym podejściem jest sprawdzenie możliwości wykorzystania metod takich jak substruktury z implementacją lokalnych nieliniowości. Ta złożona, lecz obiecująca droga otwiera nowe perspektywy na przyszłość MES.

Test wibracyjny wagonu pociągu przy użyciu wzbudników hydraulicznych
Test wibracyjny wagonu pociągu przy użyciu wzbudników hydraulicznych

W artykule chcielibyśmy omówić wyzwania, z jakimi przemysł ma do czynienia w zakresie wibracji, oraz przedstawić aktualny stan wiedzy na temat sposobów radzenia sobie z niektórymi z tych problemów.

 

Cały artykuł dostępny jest w wydaniu płatnym 3/4 (198/199) Marzec/kwiecień 2024

Jak zakupić