Esecuzione di un'analisi di vibrazione casuale
Panoramica
Le analisi di vibrazione casuale consentono di valutare il modo in cui una struttura risponde a eccitazioni casuali dipendenti dalla frequenza, quali le asperità di una strada, le vibrazioni del motore o un flusso turbolento. Anziché applicare un carico deterministico, si definisce la densità spettrale di potenza (PSD) dell'eccitazione e si studia la risposta statistica del sistema.
In Creo Ansys Simulation, l'analisi di vibrazione casuale è un'estensione di un'analisi modale. Innanzitutto, è necessario definire ed eseguire un'analisi modale. Applicate quindi carichi PSD dipendenti dalla frequenza al modello. Il solutore utilizza le modalità naturali del modello e le combina statisticamente per prevedere i livelli di risposta, ad esempio deformazione, sollecitazione, accelerazione o velocità. I risultati possono essere scalati utilizzando i livelli sigma che rappresentano la probabilità di occorrenza.
Prerequisiti per l'esecuzione di un'analisi di vibrazione casuale
• Per eseguire uno studio di vibrazione casuale o aggiornare i risultati di uno studio esistente, è necessario disporre di una licenza di esecuzione Creo Ansys Simulation avanzata.
• Il modello deve essere idoneo per l'analisi modale. I modelli free-free non sono supportati. Il modello deve avere almeno un vincolo fisso.
• È necessario definire ed eseguire uno studio modale.
Potete definire impostazioni del solutore specifiche per le analisi di vibrazione casuale.
Esecuzione di un'analisi di vibrazione casuale
1. Definite uno studio modale o apritene uno esistente.
2. Fate clic su > , quindi selezionate la casella di controllo Vibrazione casuale (Random Vibration) per attivare l'analisi di vibrazione casuale.
 |
La deselezione della casella di controllo Vibrazione casuale (Random Vibration) per un'analisi di vibrazione casuale definita in precedenza rimuove tutti i carichi PSD, i risultati e i tastatori dallo studio.
|
3. Definite almeno un vincolo fisso per il modello. La definizione dei carichi PSD viene attivata nel gruppo Carichi (Loads) soltanto dopo che è stato definito un vincolo fisso per il modello.
4. Definite uno o più carichi come funzione di frequenza. I carichi devono essere definiti come funzioni di tabella con variazione della quantità a frequenze differenti. Per definire un carico PSD, attenetevi alla procedura descritta di seguito.
a. Nel gruppo Carichi (Loads) selezionate uno dei carichi riportati di seguito.
▪ 
Accelerazione PSD (PSD Acceleration)
Accelerazione PSD (PSD Acceleration)▪ 
Accelerazione G PSD (PSD G Acceleration)
Accelerazione G PSD (PSD G Acceleration)▪ 
Velocità PSD (PSD Velocity)
Velocità PSD (PSD Velocity)▪ 
Spostamento PSD (PSD Displacement)
Spostamento PSD (PSD Displacement)b. Fate clic con il pulsante destro del mouse sul campo del componente X, Y o Z e selezionate Funzione (Function) per aprire la finestra di dialogo Funzioni (Functions).
| | I componenti di carico non possono avere valori costanti diversi da 0. I valori devono essere funzioni di tabella solo di frequenza. |
c. Definite una funzione di tabella con almeno due righe, dove la frequenza è la prima quantità (asse X) e la quantità fisica (spostamento, velocità o accelerazione) è la seconda colonna (asse Y) nella funzione di tabella.
Dopo aver definito la funzione di tabella, è possibile visualizzare l'anteprima del grafico utilizzando il controllo Graph Function.
d. Fate clic su OK per creare il carico.
5. Definite i risultati per una quantità da studiare o definite i tastatori dei risultati per quantità di risultati differenti.
6. Fate clic su > 
Esegui (Run) per eseguire lo studio di vibrazione casuale.
Esegui (Run) per eseguire lo studio di vibrazione casuale.7. Una volta completato lo studio, esaminate i risultati globali o definiti dall'utente.
Visualizzazione dei risultati
Una volta completato lo studio, potete visualizzare i seguenti risultati globali o definire risultati per le seguenti quantità:
• Deformazione
• Accelerazione (Acceleration)
• Velocità (Velocity)
• Sollecitazione (Stress)
• Deformazione elastica
• Tabella delle frequenze
• Forze e momenti di reazione (solo tastatori)
Livelli Sigma
Tutti i risultati degli studi di vibrazione casuale sono probabilistici, rappresentati come livelli sigma che consentono l'interpretazione dei risultati in termini di verosimiglianza piuttosto che di valori assoluti. Selezionate uno dei seguenti valori per un risultato:
• 1 Sigma: circa il 68% di probabilità di occorrenza
• 2 Sigma: circa il 95% di probabilità di occorrenza
• 3 Sigma: circa il 99,7% di probabilità di occorrenza
I risultati di una vibrazione casuale possono essere esportati in un file apr per la generazione di report o la postelaborazione.
Utilizzo dei tastatori
Per i risultati degli studi di vibrazione casuale è possibile definire i seguenti tipi di tastatori:
• Valore al punto
• Massimo, minimo, medio o somma
• Grafico a linee
Definizione di un tastatore di tipo grafico a linee per gli studi di vibrazione casuale
1. Fate clic su Tastatore simulazione (Simulation Probe) nella scheda Ansys Simulation.
2. Nella finestra di dialogo Tastatore simulazione (Simulation Probe) selezionate il valore richiesto per Tipo risultato (Result Type).
3. Nell'elenco Tipo di tastatore (Probe type) selezionate Grafico a linee (Line Chart).
4. In Riferimenti (References) selezionate una singola linea retta (linea di sketch o curva di Riferimento) sulla geometria solida.
5. Facoltativamente, immettete un valore positivo nel campo Fattore di scala (Scale Factor).
6. Facoltativamente, attivate Inverti direzione (Reverse direction) per invertire il punto iniziale e finale della linea di riferimento selezionata.
7. Fate clic su OK per creare il tastatore di tipo grafico a linee.