Análise modal

O comportamento fundamental de uma estrutura é revelado pelos seus modos de vibração. O módulo Análise modal dá vida ao seu modelo estrutural e calcula o seu comportamento vibratório único.

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Resultados da análise modal de uma estrutura de contentor no RFEM a mostrar modos de vibração codificados por cores de paredes e estruturas de apoio de aço.

Descubra a Análise modal para RFEM 6

O comportamento vibratório de uma estrutura pode dominar a sua resposta a excitações dinâmicas, tais como vibrações induzidas por máquinas ou eventos tectónicos. O módulo Análise modal determina as propriedades fundamentais do seu modelo estrutural, incluindo frequências naturais, períodos e formas próprias associados.

Com os períodos e as formas de vibração calculados, pode estimar o comportamento dinâmico da estrutura e determinar se a ressonância se torna crítica. Estes resultados também alimentam diretamente os módulos Espectro de resposta e Análise de histórico de tempo para investigações sísmicas e dependentes do tempo adicionais.

Cálculo de valor próprio, frequência angular, frequência natural e período
Visualização e animação das formas próprias
Seleção de várias opções de matriz de massa, incluindo graus de liberdade definidos pelo utilizador
Documentação de resultados numéricos e gráficos num relatório impresso

Uma análise, todos os resultados

A análise modal calcula uma única vez os valores próprios e as formas próprias do seu modelo e insere-os diretamente na análise de espectros de resposta e na análise de histórico de tempo – sem nova entrada de dados.

Automatização para conformidade com normas

Os métodos automáticos para o número de modos visam um fator de massa modal efetivo, de modo que a participação de massa exigida pelas normas sísmicas seja alcançada sem tentativas manuais.

Massas, conforme definidas no seu projeto

Derive as massas diretamente de casos de carga e combinações de cargas ou adicione manualmente massas de nó, de superfície e de linha – em ambos os casos, entram diretamente na solução de valores próprios.

Ver o comportamento, não apenas números

As formas próprias gráficas e animadas, juntamente com tabelas de resultados completas, facilitam o reconhecimento antecipado dos modos realmente relevantes antes de prosseguir com o dimensionamento.

O módulo Análise modal fornece acesso às propriedades dinâmicas de uma estrutura e cria as bases para análises dinâmicas, incluindo dimensionamento sísmico, verificações de ressonância e modificações da estrutura. Alguns casos de utilização relevantes incluem:

Modelo RFEM de uma estrutura treliçada de escada de aço que mostra as formas próprias e as frequências naturais do módulo Análise modal.

Análise de vibrações de edifícios de betão armado de vários andares

Analise as frequências naturais e as formas próprias de arranha-céus em estrutura de betão sob combinações de peso próprio e massa sísmica, de modo a identificar os modos de vibração críticos para o dimensionamento sísmico.

Análise da frequência natural de estruturas industriais em pórtico de aço

Determine as frequências naturais e as formas próprias de pórticos de aço complexos com condições de fronteira variáveis para evitar ressonâncias com cargas operacionais.

Avaliação de formas próprias para estruturas modulares e de contentores

Calcular as formas próprias e os fatores de participação de estruturas do tipo contentor, incluindo as massas dos equipamentos adicionados, a fim de avaliar o seu comportamento dinâmico e orientar modificações de projeto para a redução de vibrações.

Validação dinâmica de modificações da estrutura após alterações de rigidez

Simule alterações na rigidez estrutural e realize uma análise modal para comparar as formas modais e as frequências naturais antes e depois das alterações de projeto, a fim de rastrear os efeitos no desempenho vibracional.

Cálculo da análise modal

Define fontes de massas a partir de casos de carga ou combinações de cargas e calcula valores próprios, frequências naturais e formas próprias para a avaliação dinâmica.

Visualização das formas próprias

Mostra formas próprias animadas e estáticas no RFEM/RSTAB. Os resultados visuais ilustrativos facilitam a identificação de comportamentos dinâmicos críticos.

Integração em outras análises

Transfere automaticamente as propriedades modais calculadas para a análise de espectros de resposta ou a análise de histórico de tempo, garantindo investigações dinâmicas consistentes.

Análise do espectro de resposta – como alcançar a massa modal efetiva

Veja como as configurações automáticas do número de modos na análise modal ajudam a alcançar o fator de massa modal efetiva exigido pelo seu código sísmico – sem ter de adicionar modos manualmente.

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Resultados da análise modal com código de cores de um modelo de edifício de vários andares mostrando modos de vibração de lajes, paredes e pilares no RFEM.

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Análise modal no RFEM 6 com exemplo prático

A análise modal é o ponto de partida para a análise dinâmica no RFEM 6. Determine as frequências naturais, as formas modais e as massas modais para apoiar o dimensionamento de vibrações e outras análises dinâmicas.

Bancada de trabalho do RFEM 6 com modelo 3D em wireframe, resultados da análise modal, massas modais efetivas e frequências naturais no relatório de impressão.

Métodos para determinar o número de formas modais no módulo Análise modal

Este artigo explica vários métodos no módulo adicional Análise Modal para determinar o número de formas modais, ajudando você a equilibrar a precisão com o tempo de cálculo.

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Sim. O módulo integra-se diretamente no RFEM 6 e no RSTAB 9 com definição guiada de massas e casos de carga, pelo que pode calcular propriedades modais mesmo que não seja especialista em dinâmica.

Sim, as frequências naturais e formas próprias calculadas podem ser utilizadas como dados de entrada para análises de espectro de resposta e análises de histórico de tempo, que suportam verificações dinâmicas de dimensionamento em conformidade com as normas.

Sim, pode atribuir massas de nó ou de superfície adicionais para considerar elementos não estruturais, o que resultará em propriedades dinâmicas mais realistas.

Sim, anima e exibe os modos próprios na vista gráfica do RFEM/RSTAB. Isso ajuda você a interpretar facilmente como a estrutura se deforma em cada frequência.

O Módulo gera fatores de participação e massas modais efetivas, que permitem identificar os modos que mais contribuem para a resposta estrutural dentro do seu intervalo de frequências.

Sim, pode utilizar casos de carga predefinidos para derivar automaticamente as contribuições de massa, o que poupa tempo e garante consistência com as definições do seu modelo estrutural.

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