Bu makalemizde bir depo tank montajının frekans analizi incelenmiştir. İlgili titreşim değerlerinde mod şekilleri incelenerek yapının deformasyonu incelenmiştir. SOLIDWORKS ile tasarlanan tank modeline 3DEXPERIENCE SIMULIA analiz ürünleri ile titreşim analizi gerçekleştirilmiştir.
Tank modeli yaklaşık 3,5 metre yüksekliğinde olup çapı yaklaşık 75 cm’dir.
İlgili modele 3DEXPERIENCE SIMULIA Structural Mechanics Engineer ile frekans analizi gerçekleştirilmiştir.
3DEXPERIENCE SIMULIA Rolleri içine model ekleme ve açma ile ilgili işlemler için SIMULIA Rolleri Arayüz ve Model Açma makalemizi inceleyebilirsiniz.
Öncelikle Structural Mechanics Engineer rolü içinde yer alan Structural Model Creation ile modelin mesh ve malzeme atama işlemleri gerçekleştirilmiştir.
Structural Model Creation içinde yer alan mesh sekmesinde bulunan tetrahedron mesh ile mesh işlemi aşağıdaki görseldeki gibi modelde yer alan bileşenler için uygulanmıştır.
Depo tank modeli için Setup sekmesinde yer alan Material Palette içinden AISI 316L Stainless Steel paslanmaz çelik malzeme atanmıştır.
Modelde malzeme atama ve mesh işlemleri bitirildikten sonra Structural Mechanics Engineer içinde yer alan Mechanical Scenario Creation seçilerek analiz senaryo ve tanımlamaları gerçekleştirilmiştir.
Bu analiz işlemi için Procedures sekmesi içinden Frequency analiz tipi seçilmiştir. Frequency içinden Lanczos çözücü tipi seçilerek 10 adet mod için hesaplama seçilmiştir. Daha yüksek mod sayısı belirtilerek modelin yüksek rezonans frekansları da incelebilir.
Tank depo modeli bir montaj modelin olup farklı kısımlardan oluşması sebebiyle bileşenler arasında titreşim analizine uygun olacak şekilde Tie ile birleşmiş temas seti tanımı yapılmıştır. İlgili temas seti tanımlaması otomatik olarak gerçekleştirilebilmektedir. Interactions sekmesinde yer alan Contact Detection ile Tie Surfaces seçeneği seçilerek ve Find Surfaces Pair denilerek model içinde yer alan tüm bileşenler arasındaki temas setleri otomatik olarak bulunarak atama işlemi gerçekleştirilmiştir.
Tank modeli, taban kısmında yer alan 4 adet ayak yerlerinden sabitlenmiştir. Sabitleme işlemi için Boundary Conditions sekmesinde yer alan Clamp işlemi ile uygulama gerçekleştirilmiştir.
Sonrasında Simulate sekmesinde yer alan Simulate komutu çalıştırılarak model analiz edilmiştir.
Frekans analizi neticesinde belirlenen 10 adet mod için küçükten büyüğe olacak şekilde modelin doğal frekansları listelenmiştir. Ayrıca her bir mod için şekilde değiştirme grafiksel olarak gösterilmiştir.
Burada yan kısımda çıkan Displacement değerleri sayısal olarak incelenmemelidir. Bu değerler model üzerinde oransal olarak bir skala belirlemek adına göz önünde bulundurulmalıdır. En yüksek deformasyon oranı 1 iken en düşük 0 olacak şekilde mod şekil değişimi gösterilmiştir.
Frekans analizi neticesinde modellerin kütle katılımı (mass participation) değerleri analiz sonucunda çıkmaktadır. Bu sonuçlar neticesinde ilgili deformasyon değerleri serbestlik derecesinde göre yorumlanarak ilgili frekans çalışma aralığı için çıkarım yapılabilir. Kütle katılım etkisine Simulate sekmesinde yer alan Simulation Status içinden Diagnostic Files kısmından ulaşılabilir.
Bu modelimiz için en yüksek kütle katılım oranları Y yönünde rotasyonel X yönünde öteleme serbestliği olarak 1. ve 2. mod’da yaklaşık 30 Hz frekansta ortaya çıkmaktadır. Bu sebeple ilgili modların frekans değerinde ortaya çıkan deformasyon, bu model için önem arz eden bir sonuçtur.
3DEXPERIENCE ile birlikte gelen SIMULIA Structural Mechanics Engineer rolü ile tasarladığınız modellere frekans/titreşim analizleri gerçekleştirebilirsiniz.
