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Présentation de l'analyse en réponse dynamique aléatoire
Une analyse en réponse aléatoire mesure la réponse du système aux charges stationnaires et aléatoires de la fonction de densité spectrale de puissance connue. L'entrée de charge est la densité spectrale de puissance (force ou accélération) sur une gamme de fréquences. Les courbes de densité spectrale étant obtenues par échantillonnage sur une période donnée, plus la période d'échantillonnage est longue, plus la courbe est précise. Les résultats sont consignés dans une densité spectrale de puissance de réponse.
Dans une analyse en réponse aléatoire, Creo Simulate calcule ces valeurs de densité spectrale de puissance et de moyenne quadratique (RMS) des déplacements, des vitesses, des accélérations et des contraintes sur des points de votre modèle en réponse à une charge de densité spectrale de puissance spécifiée. Utilisez une analyse en réponse aléatoire dans les cas suivants :
la charge de votre modèle peut être décrite statistiquement par un processus aléatoire ;
vous cherchez à évaluer des réponses en moyenne quadratique ou en densité spectrale de puissance.
Pour l'excitation aux supports uniquement, vous pouvez indiquer à Creo Simulate de calculer les facteurs de participation de masse modale, afin d'obtenir une meilleure évaluation de la précision de vos résultats. Creo Simulate calcule également toutes les mesures valides des analyses en réponse aléatoire que vous avez définies pour votre modèle. Vous pouvez obtenir des résultats de la densité spectrale de puissance d'une grandeur à un point donné en définissant des mesures. Vous pouvez également définir des mesures qui fournissent la valeur moyenne quadratique (RMS) ou la fréquence apparente d'une grandeur.
Excitation aux supports d'analyses en réponse dynamique aléatoire
L'option Excitation aux supports (Base excitation) n'est disponible que si votre analyse dynamique référence une analyse modale en mode restreint.
Si aucune charge n'a été définie pour votre modèle, vous devez définir l'analyse dynamique en utilisant l'excitation aux supports. Dans ce cas, la structure est excitée par une secousse imposée des supports qui permettent.
Densité spectrale de puissance de la base d'accélération (Base Acceleration PSD) : spécifie la direction du mouvement des supports ainsi que la densité spectrale de puissance de la base d'accélération lorsque vous sélectionnez l'option Excitation aux supports (Base excitation) comme type de chargement. Les éléments suivants s'affichent dans cette zone :
Type d'excitation (Excitation type) : sélectionnez le type d'excitation aux supports dans cette liste déroulante. Les éléments affichés dans la boîte de dialogue changent en fonction du type d'excitation sélectionné.
Translation unidirectionnelle (Uni-directional translation) : n'autorise qu'un mouvement de translation dans une seule direction pour les supports. Spécifiez la direction de ses composants X, Y et Z dans le repère universel ou dans un repère cartésien sélectionné ainsi que la base d'accélération dans cette direction.
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Pour l'option Translation unidirectionnelle (Uni-directional translation), la grandeur du vecteur de direction est ignorée et seules ses informations de direction affectent l'accélération.
Translations et rotations (Translations & rotations) : autorise un mouvement de translation et de rotation pour les supports. Spécifiez les composants X, Y et Z de l'accélération de translation et de rotation des supports le long de chaque axe du repère universel ou d'un repère sélectionné. Les rotations sont exécutées par rapport à l'origine du repère référencé.
Translations à 3 points (Translations at 3 points) : spécifie le mouvement basé sur six directions de translation aux supports à 3 points. Pour cette option, l'analyse modale référencée doit être restreinte à 3 points. Toutes les translations doivent être restreintes au premier point, 2 translations au second point et 1 translation restreinte au troisième point de sorte que seul le mouvement de corps rigide soit empêché.
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Les modèles de contraintes planes 2D et de déformation de plan 2D peuvent accepter le type d'excitation Translation unidirectionnelle (Uni-directional translation) ou Translations et rotations (Translations & rotations). Dans le cas des modèles axisymétriques 2D, seul le type d'excitation Translation unidirectionnelle (Uni-directional translation) est possible.
Repère (Coordinate system) : pour le type Translation unidirectionnelle (Uni-directional translation), sélectionnez un repère pour spécifier la direction du mouvement des supports. Le repère universel est le repère par défaut. Vous pouvez également sélectionner un repère utilisateur cartésien.
Pour le type Translations et rotations (Translations & rotations), sélectionnez un repère pour spécifier les composants de translation et de rotation de l'accélération.
Pour le type Translations à 3 points (Translations at 3 points), vous devez définir le repère lorsque vous définissez les restrictions pour les supports.
Pour un type d'excitation sélectionné, vous devez spécifier les éléments suivants :
Valeur (Value) : spécifiez une valeur pour la base d'accélération. Sélectionnez des unités dans la liste déroulante adjacente. Les unités sont l'accélération 2 /Hz pour une analyse en réponse aléatoire. Valeur (Value) sert de multiplicateur. La fonction de densité spectrale de puissance est multipliée par la valeur. Lorsque la direction de la base d'accélération est définie sur Translations et rotations (Translations & rotations) ou sur Translations à 3 points (Translations at 3 points), vous devez spécifier une valeur pour chaque composant.
Densité spectrale de puissance (PSD) : spécifiez une fonction de densité spectrale de puissance ou utilisez les fonctions spécifiées par défaut pour une analyse. La fonction de densité spectrale de puissance est une fonction sans unités multipliée par la valeur pour donner la base d'accélération résultante des supports. Pour une analyse en réponse aléatoire, la fonction de densité spectrale de puissance varie en fonction de la fréquence.
Pour la fonction de densité spectrale de puissance, vous pouvez utiliser la fonction de charge par défaut ou cliquez sur pour ouvrir la boîte de dialogue Fonctions (Functions) et créez une nouvelle fonction.
Vous pouvez créer une fonction symbolique ou de table pour la fonction de densité spectrale de puissance.
Lorsque la direction est définie sur Translations et rotations (Translations & rotations) ou sur Translations à 3 points (Translations at 3 points), vous devez cocher la case de chaque direction afin d'activer les champs Valeur (Value) et Densité spectrale de puissance (PSD).
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Pour les modèles créés dans Wildfire 5.0 et versions antérieures, la direction unidirectionnelle est sélectionnée. La valeur est définie sur 1 et la fonction par défaut est sélectionnée pour la fonction de densité spectrale de puissance.
Translations à trois points
Pour une analyse en réponse transitoire, harmonique ou aléatoire et pour spécifier le mouvement de la base en termes de translations aux supports à trois points, vous devez restreindre votre modèle de manière spécifique. Dans l'analyse modale référencée, vous devez définir des restrictions au point pour 3 points non-colinéaires dans votre modèle.
Les restrictions au point doivent répondre aux critères représentés dans l'exemple suivant :
Prenez trois points comme illustré dans la figure. Le premier point doit avoir tous les degrés de liberté de translation fixes, le second point doit être restreint le long de 2 axes et le troisième point doit être restreint le long d'un axe uniquement. Grâce à ces trois restrictions au point, seul le mouvement de corps rigide du modèle est restreint.
Le jeu de restrictions pour les trois restrictions au point doit être relatif au repère universel ou au repère cartésien commun.
Le premier point doit avoir tous les degrés de liberté de translation fixes. Dans l'exemple, le point 1 doit contenir des translations restreintes le long des directions X, Y et Z.
La ligne reliant le point 1 au point 2 doit être parallèle à l'un des axes du repère. Le point 2 doit être libre le long de cet axe. Il doit être restreint le long des deux autres axes. Dans l'exemple, la ligne reliant le point 1 au point 2 est parallèle à l'axe Y. Le point 2 doit avoir des translations dans les directions X et Z restreintes.
Le point 3 doit se trouver dans le plan via la ligne reliant le point 1 au point 2 et être parallèle à l'un des plans de coordonnées. Le point 3 doit être restreint de la direction normale au plan défini par les trois points. Dans l'exemple, les trois points définissent le plan X-Y. Le point 3 doit avoir une translation dans la direction Z restreinte.
Sortie d'une analyse en réponse aléatoire
Les options suivantes apparaissent dans l'onglet Sortie (Output) de la boîte de dialogue des analyses dynamiques :
Calculer (Calculate) : sélectionnez les grandeurs pour lesquelles Creo Simulate doit calculer les résultats.
Etapes de sortie (Output Steps) : spécifiez le nombre d'étapes de la plage de fréquences pour laquelle Creo Simulate doit créer des rapports de résultats.