Режимы нулевой энергии – также называемые режимами нулевого собственного значения – возникают, когда дискретизированная система недоопределена или не может быть решена однозначно. Это означает, что степеней свободы (неизвестных) больше, чем доступных уравнений. Математически, режимы нулевой энергии являются особенными решениями системы уравнений, связанных с собственным значением, равным нулю. Таким образом, этот режим может быть активирован без подачи энергии, и, возможно, происходит деформация без деформации материала.
Поскольку режимы нулевой энергии могут привести к нестабильности модели и нефизичным решениям, в RFEM рекомендовано несколько методов для предотвращения этой проблемы.
- Уточнение сетки: Убедитесь, что ваша сетка достаточно уточнена, особенно в областях с высокими градиентами напряжения или сложной геометрией. Тонкая сетка может помочь точнее уловить деформацию и снизить вероятность появления режимов нулевой энергии.
- Свойства материалов: Убедитесь, что в вашей модели назначены подходящие свойства материалов. Неправильные свойства материалов могут привести к нереалистичному поведению и потенциально вызвать режимы нулевой энергии. Проверьте параметры и свойства материалов.
- Граничные условия: Проверьте, что граничные условия правильно применены. Неправильные граничные условия могут вызвать режимы нулевой энергии. Убедитесь, что все степени свободы правильно ограничены или нагружены.
- Настройки решателя: Проверьте настройки решателя в RFEM. Некоторые решатели имеют опции для стабилизации анализа и предотвращения режимов нулевой энергии. Настройте параметры решателя для использования методов стабилизации, если они доступны.
- Демпфирование: При необходимости введите демпфирование в ваш анализ. Демпфирование может помочь стабилизировать анализ и предотвратить режимы нулевой энергии. Однако используйте демпфирование с осторожностью, чтобы избежать введения искусственного демпфирования, которое влияет на точность результатов.
- Проверка геометрии: Убедитесь, что геометрия вашей модели правильная и не содержит ошибок. Маленькие зазоры или перекрытия в геометрии могут вызывать численные проблемы, включая режимы нулевой энергии.
- Анализ чувствительности: Выполните анализ чувствительности для выявления критических параметров или областей, которые могут быть более подвержены режимам нулевой энергии. Вы сможете предпринять конкретные действия для устранения этих областей.