Analyse modale

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11 years 10 months ago #3275 by seb
Analyse modale was created by seb
Bonjour,
je cherche à réaliser une analyse modale sur un cas très simple, à savoir une poutre encastrée à l'une de ses extrémités.
Dans le module Geometry je crée une "Box" avec les dimensiosn suivantes:
DX 0.25
DY 0.02
DZ 0.0005

ensuite avec l'option Create Group, je créer un groupe de type face à l'une des extrémités de la poutre

je réalise ensuite mon maillage avec les option suivante:
Automatic Hexahedralization: Automatic lengh(Fineness 0)
et dans l'onglet 1D je coche l'option:
Add. Hypothesis Quadratic Mesh

J'obtiens ainsi le maillage suivant
Nodes 25713
Edges 696
Faces 5112
Volumes 4424

Ensuite dans le Code_Aster Wizards, Modal Analysis, j'entre les paramètres suivants:
Material Properties: E=210E9, Rho=7800,NU=0.3
Imposed Degrees of Freedom: Object=Group 1, DX=DY=DZ=0
Group 1 étant le groupe créé précédement avec le module create group
NMAX_FREQ: 5

une fois le reste des données complétées, j'utilise la commande
Edit Code_Aster case. Dans l'onglet PArameters, je rentre les paramètres suivants:
Memory 1024, Time 10000, Nb Cpu 1

je lance enfin la résolution du Code_Aster case
malheureusement, aucun résultat ne m'est fourni.

en ouvrant le fichier ModalAnalysis_3DMesh.resu, je peux lire le message suivant:
La matrice de raideur est singulière malgré la strategie de décalage (structure avec des modes de corps solide)

je suis très embêté de ne pas parvenir à obtenir de résultat sur un cas aussi simple et parfaitement connu dans la littérature

je vous joins les fichiers créés lors de ma tentative d'analyse, peut être quelqu'un pourra m'aider à trouver mon erreur

merci d'avance pour votre aide

A noté qu'une autre tentative avec des paramètres différents me donnait le message d'erreur du type
le mode 1 de fréquence XXX a une norme d'erreur de 0,0001 supérieur au maximum toléré de 0,0001

Attachment tentative_analyse_modale.zip not found

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11 years 10 months ago #3280 by seb
Replied by seb on topic Re:Analyse modale
j'ai repris mon modèle en réalisant cette fois un maillage non quadratique
les calculs semblent bien se dérouler jusqu'à ce que j'obtienne l'erreur suivant

<E> <ALGELINES_15>
Pour le concept MODES le mode numéro 1 de fréquence 14.965712 a une norme d'erreur de 0.000027 supérieure au seuil admis 0.000001
cette erreur sera suivie d'une erreur fatale


comme le cas que je me propose d'étudier est bien connu dans la littérature je sais que le premier mode propre est de 6.7Hz
Si quelqu'un a une idée sur l'origine de mon problème, son aide est la bienvenue.

je joins à ce poste les fichiers créés lors de mon analyse

ps pouvez m'expliquer ce qu'est la norme d'erreur et comment modifier son seuil de tolérance

d'avance merci

Attachment analyse_modale.zip not found

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11 years 10 months ago #3281 by johannes ackva
Replied by johannes ackva on topic Re:Analyse modale
Hi Barbier,

1) sometimes I too had problems with OPTION='PLUS_PETIT' (as You have in Your 1st attempt). Then I use OPTION='BANDE' in MODE_ITER_SIMULT. To calculate all eigenmodes between 0.1 Hz and 400 Hz You can do:

MODES=MODE_ITER_SIMULT(MATR_A=RIGIDITE,
MATR_B=MASSE,
CALC_FREQ=_F(OPTION='BANDE',
FREQ=(0.1,400,),),);

The result:

CALCUL MODAL: METHODE D'ITERATION SIMULTANEE
METHODE DE SORENSEN

NUMERO FREQUENCE (HZ) NORME D'ERREUR
1 6.74508E+00 1.63641E-03
2 4.22625E+01 4.43457E-05
3 1.18390E+02 5.42626E-06
4 1.62750E+02 2.62914E-06
5 2.32230E+02 1.40182E-06
6 2.67195E+02 3.25774E-07
7 3.84430E+02 5.18862E-07

I calculated the first 3 eigenfrq with Nastran and found less than 0.5% deviation

2) "Norme d erreur" and "seul admis". I can't respond precisely (must read the doc before). But it seems that Your norme d erreur of value 2.7e-5 is larger than the limit allowd by Code-Aster of 1e-6. But Your norm d erreur is still very small!! So I interpret that Code-Aster is overly strong with its default value of the seul admis, and You can accept Your result.

3) The wrong eigfreq in Your second attempt arises not because of a big norm d'erreur, but just because the use of only linear elm. Only 2 layers of lin elm in the thin thickness dimension is too coarse!

4) I changed in 'MACRO_MATR_ASSE' OPTION='MASS_MECA' to OPTION='MASS_MECA_DIAG'. It means that a diagonalized mass matrix is calculated. This is a bit less precise but You need less CPU-time

Good luck

Johannes Ackva
___________________________________________________________________
Ingenieurbüro für Mechanik
Dr.-Ing. Johannes Ackva
Markgrafenstr. 21
D 91717 Wassertrüdingen

www.code-aster.de

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11 years 10 months ago #3302 by Emmanuel
Replied by Emmanuel on topic Re:Analyse modale
Bonjour,

le message d'erreur que vous obtenez est dû au fait que l'algorithme de calcul des modes propres ne réussit pas à résoudre le problème modal avec la précision habituelle (fixée à 10E-6).
Pour faire passer le calcul j'ai donc abaissé les exigences du calcul à un seuil de 1E-3 (valeur limite mais encore acceptable) :

MODES=MODE_ITER_SIMULT(MATR_A=RIGIDITE,
MATR_B=MASSE,
CALC_FREQ=_F(OPTION='PLUS_PETITE',
NMAX_FREQ=5,),
VERI_MODE=_F(SEUIL=1e-03,),)

Ainsi on obtient les fréquences suivantes :

NUMERO FREQUENCE (HZ) NORME D'ERREUR
1 6.74610E+00 5.72443E-04
2 4.22647E+01 1.64358E-05
3 1.18401E+02 2.09616E-06
4 1.63274E+02 1.09823E-06
5 2.32263E+02 6.40051E-07
NORME D'ERREUR MOYENNE: 0.11854E-03

J'espère qu'elles correspondent à ce que vous attendiez.

Quant au calcul avec les élémentes linéaires, il est normal qu'ils soient très loin des résultats analytiques. Il est connu qu'ils sont peu adaptés à la flexion des structures minces. Ils en augmentent notablement la raideur et pour obtenir un résultat potable il faudrait raffiner outrageusement le maillage. C'est pourquoi on conseille pour ce type de modèle d'employer des éléments de plaque ou de coque.


cordialement

Emmanuel

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