I modi a energia zero - detti anche modi agli autovalori zero - si verificano quando il sistema discretizzato è sottodeterminato o non può essere risolto in modo univoco. Ciò significa che ci sono più gradi di libertà (sconosciute) rispetto alle equazioni disponibili. Matematicamente, i modi a energia zero sono soluzioni speciali del sistema di equazioni associate a un autovalore pari a zero. Pertanto, questa modalità può essere attivata senza fornitura di energia e, potenzialmente, si verifica una deformazione senza deformazione.
Poiché le modalità a energia zero possono portare a instabilità del modello e soluzioni non fisiche, in RFEM sono consigliabili diversi metodi per prevenire questo problema.
- Elementi di ordine superiore: è più probabile che i modi a energia zero si verifichino negli elementi finiti di ordine inferiore (ad esempio elementi lineari). Considera l'utilizzo di elementi di ordine superiore (ad esempio elementi quadratici o cubici) per la tua analisi. Gli elementi di ordine superiore forniscono una migliore precisione e sono meno inclini a modalità a energia zero.
- Infittimento della mesh: assicurati che la mesh sia sufficientemente raffinata, specialmente nelle aree con gradienti di tensione elevati o geometria complessa. Una mesh fine può aiutare a catturare la deformazione in modo più accurato e ridurre la probabilità di modi a energia zero.
- Proprietà del materiale: assicurati di aver assegnato le proprietà del materiale adatte al tuo modello. Proprietà errate del materiale possono portare a un comportamento non realistico e potenzialmente causare modi di energia zero. Ricontrolla i parametri e le proprietà del materiale.
- Condizioni al contorno: verifica che le condizioni al contorno siano applicate correttamente. Condizioni al contorno improprie possono causare modi a energia zero. Assicurarsi che tutti i gradi di libertà siano vincolati o caricati correttamente.
- Impostazioni del risolutore: verifica le impostazioni del risolutore in RFEM. Alcuni solutori hanno opzioni per stabilizzare l'analisi e prevenire le modalità a energia zero. Modifica le impostazioni del risolutore per utilizzare le tecniche di stabilizzazione, se disponibili.
- Smorzamento: se necessario, introduci lo smorzamento nell'analisi. Lo smorzamento può aiutare a stabilizzare l'analisi e prevenire le modalità a energia zero. Tuttavia, utilizzare lo smorzamento con giudizio per evitare di introdurre uno smorzamento artificiale che influisca sulla precisione dei risultati.
- Verifica geometria: assicurati che la geometria del tuo modello sia corretta e priva di errori. Piccole lacune o sovrapposizioni nella geometria possono portare a problemi numerici, comprese le modalità a energia zero.
- Analisi di sensibilità: esegue analisi di sensibilità per identificare i parametri critici o le aree che potrebbero essere più suscettibili alle modalità a energia zero. È quindi possibile intraprendere azioni specifiche per affrontare queste aree.