Exécution d'une analyse vibratoire en réponse aléatoire
Présentation
Les analyses vibratoires en réponse aléatoire vous permettent d'évaluer la façon dont une structure réagit à des excitations aléatoires dépendantes de la fréquence telles que la rugosité d'une route, les vibrations d'un moteur ou un écoulement turbulent. Au lieu d'appliquer une charge déterministe, vous définissez la densité spectrale de puissance (DSP) de l'excitation et étudiez la réponse statistique du système.
Dans Creo Ansys Simulation, l'analyse vibratoire en réponse aléatoire est une extension de l'analyse modale. Vous devez d'abord définir et exécuter une analyse modale. Ensuite, appliquez des charges de DSP dépendant de la fréquence au modèle. Le solveur utilise les modes naturels du modèle et les combine statistiquement pour prédire les niveaux de réponse attendus, tels que la déformation, la contrainte, l'accélération ou la vitesse. Les résultats peuvent être mis à l'échelle à l'aide de niveaux sigma qui représentent la probabilité d'occurrence.
Conditions requises pour l'exécution d'une analyse vibratoire en réponse aléatoire
• Vous devez disposer d'une licence Creo Ansys Simulation avancée pour exécuter une analyse vibratoire en réponse aléatoire ou pour mettre à jour les résultats d'une analyse existante.
• Le modèle doit pouvoir subir une analyse modale. Les modèles libres ne sont pas pris en charge. Le modèle doit comporter au moins une restriction fixe.
• Vous devez définir et exécuter une étude modale.
Vous pouvez spécifier des paramètres de solveur spécifiques aux analyses vibratoires en réponse aléatoire.
Exécution d'une analyse vibratoire en réponse aléatoire
1. Définissez une étude modale ou ouvrez-en une.
2. Cliquez sur > , puis cochez la case Vibration aléatoire (Random Vibration) pour activer l'analyse vibratoire en réponse aléatoire.
 |
Notez que si vous décochez la case Vibration aléatoire (Random Vibration) pour une analyse vibratoire en réponse aléatoire définie précédemment, vous enlevez l'ensemble des charges, des résultats et des palpeurs de DSP de l'étude.
|
3. Définissez au moins une restriction fixe pour le modèle. La définition de la charge de DSP est activée dans le groupe Charges (Loads) uniquement après la définition d'une restriction fixe pour le modèle.
4. Définissez une ou plusieurs charges en tant que fonction de fréquence. Les charges doivent être définies comme des fonctions de table avec variation de la grandeur à différentes fréquences. Pour définir une charge de DSP, procédez comme suit :
a. Dans le groupe Charges (Loads), sélectionnez l'une des charges suivantes.
▪ 
DSP d'accélération (PSD Acceleration)
DSP d'accélération (PSD Acceleration)▪ 
DSP d'accélération G (PSD G Acceleration)
DSP d'accélération G (PSD G Acceleration)▪ 
DSP de vitesse (PSD Velocity)
DSP de vitesse (PSD Velocity)▪ 
DSP de déplacement (PSD Displacement)
DSP de déplacement (PSD Displacement)b. Cliquez avec le bouton droit sur le champ de la composante X, Y ou Z, puis sélectionnez Fonction (Function) pour ouvrir la boîte de dialogue Fonctions (Functions).
| | Les valeurs des composants de charge ne peuvent avoir des valeurs constantes autres que 0. Il doit s'agir uniquement de fonctions de table de fréquence. |
c. Définissez une fonction de table avec au moins deux lignes, où la fréquence est la première grandeur (axe X) et la grandeur physique (déplacement, vitesse ou accélération) est la seconde colonne (axe Y) de la fonction de table.
Après avoir défini la fonction de table, vous pouvez visualiser le graphe à l'aide de la commande Fonction de graphe (Graph Function).
d. Cliquez sur OK (OK) pour créer la charge.
5. Définissez les résultats d'une grandeur que vous souhaitez étudier ou définissez des palpeurs de résultats pour différentes grandeurs de résultats.
6. Cliquez sur > 
Exécuter (Run) pour exécuter l'étude de vibration aléatoire.
Exécuter (Run) pour exécuter l'étude de vibration aléatoire.7. Une fois celle-ci terminée, étudiez les résultats globaux ou définis par l'utilisateur.
Visualisation des résultats
Une fois l'étude terminée, vous pouvez afficher les résultats globaux suivants ou définir des résultats pour les grandeurs suivantes :
• Déformation
• Accélération
• Vitesse
• Contrainte (Stress)
• Déformation élastique
• Table de fréquences
• Forces et moments de réaction (palpeurs uniquement)
Comprendre les niveaux de Sigma
Tous les résultats des études en vibration aléatoire sont probabilistes et sont représentés en tant que niveaux sigma qui permettent d'interpréter les résultats en termes de vraisemblance plutôt que de valeurs absolues. Sélectionnez l'une des valeurs suivantes pour obtenir un résultat :
• 1 Sigma : environ 68 % de probabilité d'occurrence
• 2 Sigma : environ 95 % de probabilité d'occurrence
• 3 Sigma : environ 99,7 % de probabilité d'occurrence
Vous pouvez exporter les résultats de vibrations aléatoires vers un fichier apr à des fins de création de rapports ou de post-traitement.
Utilisation de palpeurs
Les types de sondes suivants peuvent être définis pour les résultats des études en vibration aléatoire :
• Valeur au point
• Maximum, minimum, moyenne ou somme
• Graphique en courbes
Définition d'un palpeur de graphique en courbes pour les études en vibration aléatoire
1. Cliquez sur Palpeur de simulation (Simulation Probe) dans l'onglet Ansys Simulation (Ansys Simulation).
2. Dans la boîte de dialogue Palpeur de simulation (Simulation Probe), sélectionnez le Type Résultat (Result type) requis.
3. Dans la liste Type de palpeur (Probe type), sélectionnez Graphique en courbes (Line Chart).
4. Dans Références (References), sélectionnez une ligne droite unique (ligne esquissée ou courbe de référence) sur une géométrie solide.
5. Si vous le souhaitez, entrez une valeur positive dans le champ Facteur d'échelle (Scale Factor).
6. Si vous le souhaitez, activez Inverser la direction (Reverse direction) pour inverser les points de départ et de fin de la ligne de référence sélectionnée.
7. Cliquez sur OK (OK) pour créer la sonde de graphique en courbes.