V oblasti softwaru pro analýzu metodou konečných prvků (MKP) slouží různé typy analýz pro různé účely při posouzení chování konstrukce a odezvy systému. Dvě hlavní kategorie analýzy jsou statická analýza a dynamická analýza. Zde je přehled obou typů analýzy.
1. Statická analýza
Statická analýza se používá ke studiu konstrukcí a systémů v ustálených podmínkách, především se zaměřením na rovnováhu. Mezi hlavní charakteristiky statické analýzy patří:
- Statické zatížení: Ve statické analýze zůstávají působící zatížení konstantní v čase. Tento typ analýzy je vhodný pro posouzení odezvy konstrukcí na statické síly, jako jsou gravitace, působící síly a okrajové podmínky.
- Rovnováha: Hlavním cílem je stanovit průběh posunů, napětí a přetvoření v konstrukci v určitém okamžiku, kdy jsou působící zatížení v rovnováze s vnitřními silami v systému.
- Lineární vs. nelineární: Statická analýza může být lineární nebo nelineární. Lineární statická analýza předpokládá, že chování materiálu zůstává elastické, zatímco nelineární statická analýza zohledňuje materiálovou a geometrickou nelinearitu.
2. Dynamická analýza
Dynamická analýza naproti tomu zkoumá odezvu konstrukcí a systémů na časově proměnná zatížení nebo přechodné stavy. Mezi klíčové aspekty dynamické analýzy patří:
- Časově proměnná zatížení: Dynamická analýza zohledňuje síly, posuny a okrajové podmínky, které se mění v čase. Tato zatížení mohou být ve formě impulzních sil, vibrací nebo jiných přechodných jevů.
- Časová odezva: Na rozdíl od statické analýzy poskytuje dynamická analýza, jak se vyvíjí odezva konstrukce v čase. Posuzuje faktory jako vlastní frekvence, vlastní tvary a dynamické zesílení.
- Lineární a nelineární dynamika: Dynamická analýza může být lineární nebo nelineární v závislosti na chování materiálů a velikosti příslušných deformací. Nelineární dynamická analýza je užitečná zejména pro posouzení konstrukcí vystavených extrémním zatížením.
Závěrem lze konstatovat, že MKP program nabízí možnost provádět statickou i dynamickou analýzu, což umožňuje inženýrům a analytikům komplexně vyhodnotit chování konstrukce za různých podmínek. Zatímco statická analýza se zaměřuje na rovnovážné a ustálené podmínky, dynamická analýza se zabývá časově závislým chováním konstrukcí vystavených měnícím se silám. Tyto dva typy analýz společně poskytují cenné poznatky pro konstrukční návrh, posouzení bezpečnosti a optimalizaci konstrukcí a systémů.