Tvary s nulovou energií – také označované jako tvary s nulovou vlastní hodnotou – nastávají, když je diskretizovaný systém neurčitý nebo nelze jednoznačně vyřešit. To znamená, že existuje více stupňů volnosti (neznámých) než dostupných rovnic. Matematicky jsou tvary s nulovou energií speciálními řešeními soustavy rovnic spojených s vlastní hodnotou nula. Tento tvar lze tedy aktivovat bez přívodu energie a potenciálně dochází k přetvoření bez napětí.
Jelikož tvary s nulovou energií mohou vést k nestabilitě modelu a nefyzikálním řešením, je v programu RFEM doporučeno použít několik metod, aby se tomuto problému zabránilo.
- Zahuštění sítě: Ujistěte se, že je vaše síť dostatečně zahuštěná, zejména v oblastech s vysokými gradienty napětí nebo složitou geometrií. Jemná síť může pomoci zachytit deformaci přesněji a snížit pravděpodobnost výskytu tvarů s nulovou energií.
- Materiálové charakteristiky: Ujistěte se, že jste modelu přiřadili vhodné materiálové charakteristiky. Nesprávné materiálové charakteristiky mohou vést k nereálnému chování a potenciálně způsobit tvary s nulovou energií. Zkontrolujte parametry a vlastnosti materiálu.
- Okrajové podmínky: Ověřte, zda jsou okrajové podmínky správně použity. Nesprávné okrajové podmínky mohou způsobit tvary s nulovou energií. Ujistěte se, že všechny stupně volnosti jsou správně omezeny nebo zatíženy.
- Nastavení řešiče: Zkontrolujte nastavení řešiče v programu RFEM. Některé řešiče mají možnosti stabilizace analýzy a zabránění tvarům s nulovou energií. Upravte nastavení řešiče tak, aby používal stabilizační techniky, jsou-li k dispozici.
- Tlumení: V případě potřeby zavedete do analýzy tlumení. Tlumení může pomoci stabilizovat analýzu a zabránit vzniku tvarů s nulovou energií. Tlumení však používejte uvážlivě, abyste se vyhnuli zavedení umělého tlumení, které ovlivňuje přesnost výsledků.
- Kontrola geometrie: Ujistěte se, že geometrie modelu je správná a neobsahuje chyby. Malé mezery nebo překrývání v geometrii mohou vést k numerickým problémům, včetně tvarů s nulovou energií.
- Analýza citlivosti: Proveďte analýzy citlivosti, abyste identifikovali kritické parametry nebo oblasti, které mohou být náchylnější k tvarům s nulovou energií. Poté můžete přijmout konkrétní opatření k řešení těchto oblastí.