Análisis modal

El comportamiento fundamental de una estructura se pone de manifiesto a través de sus modos de vibración. El complemento Análisis modal da vida a su modelo estructural y calcula su comportamiento vibratorio único.

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Resultados del análisis modal de una estructura de contenedor en RFEM que muestra modos de vibración codificados por colores de muros y pórtico de acero de soporte.

Descubra el complemento Análisis modal para RFEM 6

El comportamiento vibratorio de una estructura puede dominar su respuesta a excitaciones dinámicas, como vibraciones inducidas por máquinas o eventos tectónicos. El complemento Análisis modal determina las propiedades fundamentales de su modelo estructural, incluyendo sus frecuencias naturales, sus períodos y las deformadas de los modos asociadas.

Utilizando los períodos y formas de vibración calculados, puede estimar el comportamiento dinámico de la estructura y determinar si la resonancia se vuelve crítica. Estos resultados también se incorporan directamente a los complementos Análisis del espectro de respuesta y Análisis en el dominio del tiempo para investigaciones sísmicas y dependientes del tiempo adicionales.

Cálculo de valores propios, frecuencia angular, frecuencia natural y período
Visualización y animación de las deformadas de los modos
Selección de varias opciones de matriz de masas, incluidos grados de libertad definidos por el usuario
Documentación de los resultados numéricos y gráficos en un informe

Un análisis, todos los resultados

El análisis modal calcula una vez los valores propios y las deformadas de los modos de su modelo y las introduce directamente en el análisis de espectros de respuesta y en el análisis en el dominio del tiempo, sin necesidad de volver a realizar la entrada de datos.

Automatización para la conformidad con la normativa

Los métodos automáticos para el número de modos apuntan a un factor efectivo de masa modal para que la participación de masa exigida por las normas sísmicas se alcance sin pruebas manuales.

Masas, como están definidas en su proyecto

Puede derivar masas directamente de casos de carga y combinaciones de cargas o añada manualmente masas de nudos, de superficies y de líneas; en ambos casos se incorporan directamente al cálculo de los valores propios.

Ver el comportamiento, no solo los números

Las formas deformadas de los modos animadas y gráficas junto con tablas de resultados completas facilitan reconocer tempranamente los modos realmente relevantes antes de continuar con el cálculo.

El complemento Análisis modal proporciona acceso a las propiedades dinámicas de una estructura y constituye la base para los análisis dinámicos, incluidos el cálculo sísmico, la verificación de resonancias y las modificaciones estructurales. Algunos casos de uso relevantes son:

Modelo de RFEM de una estructura de escalera metálica en celosía que muestra las deformadas de los modos y frecuencias naturales del módulo adicional Análisis modal.

Análisis de vibraciones de edificios de hormigón armado de varias plantas

Analice las frecuencias naturales y las deformadas de los modos de estructuras de hormigón de gran altura bajo combinaciones de peso propio y masa sísmica, a fin de identificar los modos de vibración críticos para el diseño sísmico.

Análisis de frecuencias naturales de estructuras industriales de pórtico de acero

Determine las frecuencias naturales y las deformadas de los modos de pórticos de acero complejos con diversas condiciones de contorno para evitar la resonancia con las cargas de servicio.

Evaluación de la deformada del modo para estructuras de contenedor y construcción modular

Calcule las formas propias y los factores de participación de estructuras tipo contenedor, incluidas las masas de los equipos adicionales, para evaluar su comportamiento dinámico y orientar las modificaciones de diseño para la mitigación de vibraciones.

Validación dinámica de modificaciones estructurales tras cambios de rigidez

Simule alteraciones de rigidez estructural y realice un análisis modal para comparar las deformadas del modo y las frecuencias naturales antes y después de cambios de diseño y así rastrear los efectos sobre el comportamiento vibratorio.

Cálculo del análisis modal

Define fuentes de masas a partir de casos de carga o combinaciones de cargas y calcula valores propios, frecuencias naturales y deformadas de los modos para la evaluación dinámica.

Visualización de las deformadas de los modos

Muestra deformadas de los modos animadas y estáticas en RFEM y RSTAB. Los resultados visuales ilustrativos facilitan la detección de comportamientos dinámicos críticos.

Integración en análisis posteriores

Transfiere automáticamente las propiedades modales calculadas al análisis de espectros de respuesta o al análisis en el dominio del tiempo para estudios dinámicos consistentes.

Análisis del espectro de respuesta — Cómo alcanzar la masa modal eficaz

Descubra cómo los ajustes automáticos del número de modos en el análisis modal le ayudan a alcanzar el factor de masa modal eficaz exigido por su norma sísmica, sin tener que añadir modos manualmente.

Ver webinario

Resultados del análisis modal codificados por colores de un modelo de edificio de varios pisos que muestra los modos de vibración de losas, muros y pilares en RFEM.

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Banco de trabajo de RFEM 6 que muestra un modelo 3D wireframe, resultados del análisis modal, masas modales eficaces y frecuencias naturales en el informe de impresión.

Métodos para Determinar el Número de Deformadas del Modo en el Complemento de Análisis Modal

Este artículo explica varios métodos del complemento Análisis Modal para determinar el número de deformadas del modo, ayudándole a equilibrar la precisión con el tiempo de cálculo.

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Sí. El complemento se integra directamente en RFEM 6 y RSTAB 9 con definición guiada de masas y casos de carga, por lo que puede calcular propiedades modales incluso si no es un especialista en dinámica.

Sí, las frecuencias naturales y las deformadas de los modos calculadas pueden utilizarse como datos de entrada para análisis de espectro de respuesta y análisis en el dominio del tiempo, que admiten comprobaciones de diseño dinámico conforme a las normas.

Sí, puede asignar masas adicionales en nudos o superficies para tener en cuenta elementos no estructurales, lo que dará como resultado propiedades dinámicas más realistas.

Sí, anima y muestra las formas modales en la vista gráfica de RFEM/RSTAB. Esto le ayuda a interpretar fácilmente cómo se deforma la estructura en cada frecuencia.

El complemento genera factores de participación y masas modales eficaces, que permiten identificar los modos que más contribuyen a la respuesta estructural dentro de su rango de frecuencias.

Sí, puede usar casos de carga predefinidos para derivar automáticamente contribuciones de masa, lo que ahorra tiempo y garantiza la coherencia con las definiciones de su modelo estructural.

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