Tryby zerowej energii – zwane również modalnościami o zerowej wartości własnej – występują, gdy zdyskretyzowany system jest niedookreślony lub nie może być rozwiązany jednoznacznie. Oznacza to, że istnieje więcej stopni swobody (niewiadomych) niż dostępnych równań. Matematycznie, tryby zerowej energii to specjalne rozwiązania układu równań przypisane do wartości własnej równej zero. Tak więc, ten tryb może być aktywowany bez dostarczenia energii i potencjalnie może wystąpić deformacja bez naprężeń.
Ponieważ tryby zerowej energii mogą prowadzić do niestabilności modelu i niefizycznych rozwiązań, w RFEM zaleca się kilka metod, aby zapobiec temu problemowi.
- Rafinacja siatki: Upewnij się, że siatka jest wystarczająco rafinowana, szczególnie w obszarach o wysokich gradientach naprężeń lub złożonej geometrii. Drobna siatka może pomóc dokładniej uchwycić deformacje i zmniejszyć prawdopodobieństwo wystąpienia trybów zerowej energii.
- Właściwości materiałowe: Upewnij się, że przypisałeś odpowiednie właściwości materiałowe do swojego modelu. Nieprawidłowe właściwości materiałowe mogą prowadzić do nierealistycznego zachowania i potencjalnie powodować tryby zerowej energii. Sprawdź dokładnie parametry i właściwości materiałów.
- Warunki brzegowe: Zweryfikuj, czy twoje warunki brzegowe są poprawnie zastosowane. Nieprawidłowe warunki brzegowe mogą powodować tryby zerowej energii. Upewnij się, że wszystkie stopnie swobody są poprawnie ograniczone lub obciążone.
- Ustawienia solwera: Przejrzyj ustawienia solwera w RFEM. Niektóre solwery mają opcje stabilizacji analizy i zapobiegania trybom zerowej energii. Dostosuj ustawienia solwera, aby używać technik stabilizacji, jeśli są dostępne.
- Tłumienie: Wprowadź tłumienie do swojej analizy, jeśli to konieczne. Tłumienie może pomóc w stabilizacji analizy i zapobieganiu trybom zerowej energii. Jednakże, używaj tłumienia rozważnie, aby uniknąć wprowadzenia sztucznego tłumienia, które wpływa na dokładność wyników.
- Sprawdzenie geometrii: Upewnij się, że geometria Twojego modelu jest poprawna i wolna od błędów. Małe luki lub nakładki w geometrii mogą prowadzić do problemów numerycznych, w tym trybów zerowej energii.
- Analiza wrażliwości: Przeprowadź analizy wrażliwości, aby zidentyfikować krytyczne parametry lub obszary, które mogą być bardziej podatne na tryby zerowej energii. Możesz podjąć wtedy określone działania, aby rozwiązać te problemy.