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Modalanalyse

Für diese Analyse werden die Daten in tutorial/15_eigen_spring verwendet.

Analyseobjekt

Das Analyseobjekt ist dieselbe Feder wie im vorherigen Abschnitt Nichtlineare statische Analyse (Hyperelastizität, Teil 2).

Element Inhalt Bemerkungen Referenz
Analysetyp Modalanalyse !SOLUTION, TYPE=EIGEN
Anzahl der Knoten 78,771
Anzahl der Elemente 46,454
Elementtyp Quadratisches 10-Knoten-Tetraederelement !ELEMENT,TYPE=342
Materialname MAT1 !MATERIAL,NAME=MAT1
Randbedingungen Zwangsbedingungen
Matrixlösungsverfahren Direktes Verfahren !SOLVER,METHOD=MUMPS

Analyseinhalt

Die Verschiebungen der in Abbildung 4.4.1 dargestellten eingespannten Fläche werden beschränkt, und es wird eine Modalanalyse bis zur 5. Mode durchgeführt. Die Analysesteuerungsdaten sind nachfolgend dargestellt.

Geometrie der Feder

Abb. 4.4.1 Geometrie der Feder

Analysesteuerungsdaten spring.cnt

#  Control File for FISTR
## Analysis Control
!VERSION
 3
!SOLUTION, TYPE=EIGEN
!EIGEN
 5, 1.0E-8, 60
!WRITE,RESULT
!WRITE,VISUAL
## Solver Control
### Boundary Condition
!BOUNDARY
 XFIX, 1, 1, 0.0
 YFIX, 2, 2, 0.0
 ZFIX, 3, 3, 0.0
### Material
# define in mesh file
### Solver Setting
!SOLVER,METHOD=MUMPS
## Post Control
!VISUAL,method=PSR
!surface_num=1
!surface 1
!output_type=VTK
!END

Analyseverfahren

Führen Sie den FrontISTR-Befehl fistr1 aus.

cd FrontISTR/tutorial/15_eigen_spring
fistr1 -t 4

(Ausführung mit 4 Threads)

Analyseergebnisse

Unter Verwendung der Analyseergebnisdatei spring.res.0.3 wird mit REVOCAP_PrePost die dritte Schwingungsmode (Kompression und Dehnung der Feder in y-Richtung) erzeugt und in Abbildung 4.15.1 dargestellt. Der Verformungsskalierungsfaktor wird auf 1000 gesetzt. Zusätzlich ist nachfolgend die Liste der Eigenfrequenzen, die in die Analyseprotokolldatei ausgegeben wird, als numerisches Analyseergebnis dargestellt.

Dritte Schwingungsmode der Feder

Abb. 4.15.1 Dritte Schwingungsmode der Feder

Analyseergebnisprotokoll 0.log

 fstr_setup: OK

********************************
*RESULT OF EIGEN VALUE ANALYSIS*
********************************

NUMBER OF ITERATIONS =       47
TOTAL MASS =   3.4184E-06

                   ANGLE       FREQUENCY   PARTICIPATION FACTOR                EFFECTIVE MASS
  NO.  EIGENVALUE  FREQUENCY   (HZ)        X           Y           Z           X           Y           Z
  ---  ----------  ----------  ----------  ----------  ----------  ----------  ----------  ----------  ----------
    1  7.8307E+06  2.7983E+03  4.4537E+02  1.0289E+00 -8.8939E-02 -7.0520E-01  1.3006E-06  9.7176E-09  6.1094E-07
    2  7.8716E+06  2.8056E+03  4.4653E+02  6.9687E-01  1.0755E-01  1.0106E+00  6.1290E-07  1.4598E-08  1.2890E-06
    3  3.2600E+07  5.7097E+03  9.0872E+02  4.8622E-03  1.2364E+00 -7.9172E-02  4.0069E-11  2.5908E-06  1.0624E-08
    4  3.8366E+07  6.1940E+03  9.8581E+02 -2.9654E-02  3.3849E-01 -6.7819E-03  9.8232E-10  1.2799E-07  5.1379E-11
    5  1.2931E+08  1.1372E+04  1.8098E+03  5.1856E-01  4.7604E-02  6.7703E-01  2.8377E-07  2.3915E-09  4.8371E-07

    Iter.#   Eigenvalue    Abs. Residual
    1  7.8307E+06  2.4730E-08
    2  7.8716E+06  1.0144E-08
    3  3.2600E+07  1.9866E-07
    4  3.8366E+07  3.1463E-08
    5  1.2931E+08  2.6103E-07