Научно-исследовательский центр СтаДиО НОЦ КМ МГСУ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ДИНАМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ПОДКОНСТРУКЦИЙ И СУБМОДЕЛИРОВАНИЯ СТАДИОАСТРА-НОВА В ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСАХ СТАДИО И АСТРА-НОВА III международный симпозиум «Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений» Россия, г. Новочеркасск, 21–24 июня 2010 года Белостоцкий А.М., Потапенко А.Л., Клепец О.Ю.

Суперэлементные алгоритмы линейного и нелинейного статического и динамического расчета пространственных комбинированных систем. Представление глобальной расчетной модели системы в виде совокупности подконструкций является также очень удобным для ее описания и создает предпосылку для создания (применения) эффективных алгортитмов динамического синтеза подконструкций

, – перемещения внутренних степеней свободы СЭ для заданных единичных перемещений граничных узлов (матрица избыточных статических форм), – собственные формы колебаний подконструкции при ограничении степеней свободы (заделке) граничных узлов где и – диагональные модальные матрицы жесткости и масс,, – заполненные матрицы.,, Метод динамического синтеза подконструкций (Крейга-Бемптона)

Взаимосвязь различных моделей, универсальных и специализированных ПК Расчет трубопровода как стержневой системы ПК АСТРА-СТАДИО ПРЕ ПОСТ Нормативная оценка прочности, визуализация результатов Уточненные значения напряжений, матрицы влияния К-Б Геометрические, физико- механические свойства, силовые факторы Генерация трехмерной КЭМ Генерация оболочечной КЭМ Статический расчет, расчет собственных частот и форм, статическая конденсация и динамический синтез Решение задачи теплопроводности Универсальный ПК СТАДИО Температурное поле Субмоделирование ПК ANSYS, NASTRAN… Матрицы влияния Крейга-Бемптона (жесткости, масс, нагрузок) ПК ANSYS, NASTRAN… ПК АСТРА-НОВА

Моделирование динамики МКС «Альфа» (СТАДИО) с использованием матриц Крейга-Бемптона (NASTRAN) Общая конфигурация Международной космической станции (МКС)

Моделирование динамики МКС «Альфа» (СТАДИО) с использованием матриц Крейга-Бемптона (NASTRAN) Место крепления БП к МКС Место крепления СБ-1 Место крепления СБ-2 Редукторный привод СБ-2 Редукторный привод СБ-1 Суперэлементная модель блока приводов (СТАДИО)

частоты формы Полная модель системы МКС «Альфа» Блок приводов СЭ (1-12) МКС без блока приводов СЭ 13 Ферма и 4 солнечные батареи СЭ … … … … 0,0000 0,0586 0,0979 0,0981 0,0989 0,1096 0,1120 0,1622 0,1643 0,1752 … 0,2220 0,2238 … 0,2310 0,2517 … 0,3603 0,3634 0,3650 0,3680 0,3831 0,3832 0,3895 0,3988 0,4473 0,4619 0,5032 0,5063 0,5634 … 0,0000 … 0,0784 … 0,2571 … 0,4580 … 0,0000 … 0,0587 0,0979 0,0981 0,0982 0,0991 0,1111 0,1121 0,1630 0,1643 0,1776 … 0,2238 … 0,2310 0,2551 … 0,2939 0,3637 0,3645 0,3676 0,4034 0,4475 0,5042 0,5062 … 0,0000 … 0,3685 0,3828 0,3896 0,5621 … Формирование спектра частот собственных колебаний полной модели МКС

Формы собственных колебаний полной модели МКС

Формирование матриц Крейга-Бемптона в универсальном ПК СТАДИО Галерея собственных форм СЭМ реактора ВВЭР-1000 (с фиксированной границей)

Формирование и учет матриц Крейга-Бемптона суперэлементов в ПК АСТРА-НОВА Редуцированная модель Динамический суперэлемент К-Б (оборудование) Полная модель

Формирование и учет матриц Крейга-Бемптона суперэлементов в ПК АСТРА-НОВА Поддержка форматов файлов различных ПК: АСТРА-НОВА ANSYS NASTRAN Открытый формат Matrix Market

Собственные частоты АСТРА-моделей, Гц Часто ты Полная модель СЭ Крейга- Бемпто на Модели трубопроводов с присоединенными матричными СЭ (Крейга-Бемптона) N = 0 N = 2N = … … … … … … … … … … … … … … … … … … … – … – … – … – … – … … … … – … – … – … … … … … … … … … … … … … … … … … … … N = 20 N = 10

Формирование и учет матричных суперэлементов в ПК АСТРА-НОВА Формы колебаний полной моделиФормы колебаний редуцированной модели

Формирование и учет матричных суперэлементов в ПК АСТРА-НОВА Формы колебаний полной моделиФормы колебаний редуцированной модели

ПК АСТРА-СТАДИО подсистема уточненного расчета элементов трубопроводов Субмоделирование - уточненный расчет по пространственно-оболочечным и объемным схемам МКЭ температурного поля, НДС и прочности тяжело нагруженных элементов трубопроводов. ДСП - формирование матриц жесткости, масс и векторов нагрузок для дальнейшего использования в стержневых расчетных моделях трубопроводов Линзовые / сильфонные компенсаторы Отводы / косые стыки Тройники Переходы

Взаимосвязь ПК АСТРА-СТАДИО и АСТРА-НОВА.

ПК АСТРА-СТАДИО. Расчетные модели тройников.

ПК АСТРА-СТАДИО. Расчетные модели отводов и косых стыков.

ПК АСТРА-СТАДИО. Представление результатов.

ДСП: Формирование матриц влияния в ПК уточненного расчета деталей трубопроводов (АСТРА-СТАДИО)