Об учёте высших форм колебаний (missing mass effect) в расчёте спектрального отклика

Об учёте высших форм колебаний (missing mass effect) в расчёте спектрального отклика

В отличие от высотных зданий и прочих относительно податливых конструкций, атомные электростанции и другие конструкции высокой жесткости характеризуются довольно существенными формами собственных колебаний в области высоких частот. В большинстве случаев, детальное рассмотрение этих форм колебаний не стоит затраченных усилий, так как такие колебания не возбуждаются при сейсмических или рабочих динамических нагрузках. Однако, если в динамическом расчёте учитываются только формы колебаний с низкими частотами, эффективная масса, связанная с высшими формами, оказывается полностью исключенной из расчёта. Эта проблема получила название “missing mass effect” – эффект неучтённой (отсутствующей) массы.

 

В этом случае учет остаточного отклика жесткой конструкции, характеризующейся существенными формами собственных колебаний на высоких частотах, является крайне важным. Игнорирование этого отклика может привести к недооценке величин сил, моментов и соответствующих напряжений в конструкции. Также важным является учет массы узлов крепления конструкции. Остаточный отклик жесткой конструкции может быть учтён с помощью метода неучтённой массы (Missing Mass), описаного Кеннеди в этой статье. Общие положения метода также приведены в теоретической справке ANSYS (ANSYS theory manual), выдержка из которой представлена на рисунке 1. Использование метода неучтённой массы для учёта вклада высших форм колебаний и усилий в узлах крепления возможно как в расчёте спектрального отклика (response spectrum analysis), так и в нестационарном расчёте с разложением по собственным формам (modal superposition time history analysis).

ANSYS Выдержка из ANSYS Theory Manual, касающаяся метода неучтённой массы (Missing Mass)

e-max.it: your social media marketing partner