Los modos de energía cero, también conocidos como modos de valores propios cero, ocurren cuando el sistema discretizado está indeterminado o no se puede resolver de forma única. Esto significa que hay más grados de libertad (incógnitas) que ecuaciones disponibles. Matemáticamente, los modos de energía cero son soluciones especiales del sistema de ecuaciones asociadas con un valor propio de cero. Por lo tanto, este modo se puede activar sin suministro de energía y, potencialmente, se produce una deformación sin deformación.
Como los modos de energía cero pueden conducir a la inestabilidad del modelo y soluciones no físicas, se recomiendan varios métodos en RFEM para prevenir este problema.
- Elementos de orden superior: Es más probable que los modos de energía cero ocurran en elementos finitos de orden inferior (p. ej. elementos lineales). Considere el uso de elementos de orden superior (p. ej. elementos cuadráticos o cúbicos) para su análisis. Los elementos de orden superior proporcionan una mejor precisión y son menos propensos a los modos de energía cero.
- Refinamiento de malla: asegúrese de que su malla esté lo suficientemente refinada, especialmente en áreas con gradientes de tensión altos o geometría compleja. Una malla fina puede ayudar a capturar la deformación con mayor precisión y reducir la probabilidad de modos de energía cero.
- Propiedades del material: asegúrese de haber asignado las propiedades del material adecuadas a su modelo. Las propiedades incorrectas del material pueden conducir a un comportamiento poco realista y potencialmente causar modos de energía cero. Vuelva a comprobar los parámetros y propiedades del material.
- Condiciones de contorno: Verifique que sus condiciones de contorno se apliquen correctamente. Las condiciones de contorno incorrectas pueden causar modos de energía cero. Asegúrese de que todos los grados de libertad estén correctamente restringidos o cargados.
- Configuración del solucionador: revise la configuración del solucionador en RFEM. Algunos solucionadores tienen opciones para estabilizar el análisis y evitar modos de energía cero. Ajuste la configuración del solucionador para usar técnicas de estabilización si están disponibles.
- Amortiguamiento: introduzca el amortiguamiento en su análisis si es necesario. El amortiguamiento puede ayudar a estabilizar el análisis y evitar los modos de energía cero. Sin embargo, use el amortiguamiento con prudencia para evitar introducir un amortiguamiento artificial que afecte a la precisión de los resultados.
- Comprobar geometría: asegúrese de que la geometría de su modelo sea correcta y no contenga errores. Los pequeños espacios o superposiciones en la geometría pueden conducir a problemas numéricos, incluidos los modos de energía cero.
- Análisis de sensibilidad: Realice análisis de sensibilidad para identificar parámetros críticos o áreas que podrían ser más susceptibles a los modos de energía cero. Luego puede tomar acciones específicas para abordar estas áreas.