Obsah

Vlastní frekvence a tvary

Schéma výpočtu

A – Těleso je dostatečně uloženo (tj. je staticky určité nebo staticky neurčité)
B – Těleso je nedostatečně uloženo (tj. je staticky přeurčité nebo volné)

Postup výpočtu pro dostatečně uložené těleso

1. Příprava výpočtu

Řešení této úlohy musí předcházet řešení lineární elastostatické úlohy, přičemž platí následující podmínky:

Na pravé straně, tj. zatěžovacím stavu, v tomto případě nezáleží, proto lze v AS 1 uvažovat jen veličiny specifikující materiálové vlastnosti a posuvové okrajové podmínky. V protokolu name.o4 je vhodné zkontrolovat, zda je zabráněno pohybu tělesa jako tuhého celku (hlášení pivotů menších než $\mathtt{PIVOT}$).

Program RMD2, RPD2, SRH2, FEFS (2D úloha) / RMD3, RPD3, SRH3, FEFS (3D úloha)
Vstupy name.i1, name.i2, name.i3, name.i4
Protokolname.o1, name.o2, name.o3, name.o4
Výstupy binární soubory
Detaily Lineární elastostatika, Organizace výpočtu / Referenční příručka: Vstupy

2. Výpočet matic hmotnosti

Vstupní data se zapíší do textového souboru name.iM. Program generuje konzistentní (a tedy pozitivně definitní) matice hmotnosti $\mathbf {M}$ jednotlivých prvků.

Program HMOT (2D / 3D úloha)
Vstupy name.iM, binární soubory z předchozích kroků
Protokolname.oM
Výstupy binární soubory
Detaily Organizace výpočtu / Referenční příručka: Vstupy

3. Řešení soustavy rovnic

Vstupní data se zapíší do textového souboru name.iE, přičemž klíč $\mathtt{KEVP}=0$. Program vypočte metodou iterace podprostoru $\mathtt{NROOT}$ vlastních párů (vlastních vektorů a vlastních čísel) obecného vlastního problému $$\sum(\mathbf{K}-\lambda_i\mathbf{M})\mathbf{v}_i=0, \quad i=1,\dots,\mathtt{NROOT},$$ kde $\mathbf{v}_i$ a $\lambda_i$ jsou $i$-tým vlastním vektorem a vlastním číslem a $\sum(\dots)$ značí, že se jedná o celkové (nikoli prvkové) matice.

Program HEIG (2D / 3D úloha)
Vstupy name.iE, binární soubory z předchozích kroků
Protokolname.oE
Výstupy binární soubory (řešení je v souboru name.EIG)
Detaily Organizace výpočtu / Referenční příručka: Vstupy

4. Normalizace vlastních vektorů a výpočet vlastních frekvencí

Vstupní data se zapíší do textového souboru name.iF. Program ukládá pro každý z $\mathtt{NROOT}$ vlastních párů, vypočtených v předchozím kroku, dva záznamy do binárního souboru name.FRQ. Liché záznamy obsahují normalizované vlastní vektory $\mathbf{v}_i,$ sudé záznamy jim příslušející vlastní frekvence $f_i,$ kde $$\lambda_i=(2\pi f_i)^2=\omega_i^2.$$

Program HFRQ (2D / 3D úloha)
Vstupy name.iF, binární soubory z předchozích kroků
Protokolname.oF
Výstupy binární soubory
Detaily Organizace výpočtu / Referenční příručka: Vstupy

5. Výpočet deformací a napětí

Vstupní data se zapíší do textového souboru name.i5, přičemž klíč typu úlohy $\mathtt{KPROB}=1.$ Soubor name.FRQ je nejprve nutné přejmenovat nebo zkopírovat na soubor name.S.

Program STR2 (2D úloha) / STR3 (3D úloha)
Vstupy name.i5, binární soubory z předchozích kroků
Protokolname.o5
Výstupy name.STR (volitelně), name.STB (volitelně)
Detaily Organizace výpočtu / Referenční příručka: Vstupy

Postup výpočtu pro nedostatečně uložené těleso

1. Příprava výpočtu

Řešení této úlohy musí předcházet výpočet matic tuhosti prvků, přičemž platí následující podmínky:

Na pravé straně, tj. zatěžovacím stavu, v tomto případě nezáleží, proto lze v AS 1 uvažovat jen veličiny specifikující materiálové vlastnosti a posuvové okrajové podmínky.

Program RMD2, RPD2, SRH2 (2D úloha) / RMD3, RPD3, SRH3 (3D úloha)
Vstupy name.i1, name.i2, name.i3
Protokolname.o1, name.o2, name.o3
Výstupy binární soubory
Detaily Lineární elastostatika, Organizace výpočtu / Referenční příručka: Vstupy

2. Výpočet matic hmotnosti

Vstupní data se zapíší do textového souboru name.iM. Program generuje konzistentní (a tedy pozitivně definitní) matice hmotnosti $\mathbf {M}$ jednotlivých prvků.

Program HMOT (2D / 3D úloha)
Vstupy name.iM, binární soubory z předchozích kroků
Protokolname.oM
Výstupy binární soubory
Detaily Organizace výpočtu / Referenční příručka: Vstupy

3. Faktorizace matice

Vstupní data se zapíší do textového souboru name.iR. Program faktorizuje matici $$\sum(\mathbf{K}+\mathtt{SHIFT}\,\mathbf{M}),$$ kde symbol $\sum(\dots)$ značí, že se jedná o celkové (nikoli prvkové) matice. Volbou $\mathtt{SHIFT}>0$ lze dosáhnout pozitivní definitnosti této matice v případě, že $\sum(\mathbf{K})$ je pouze pozitivně semidefinitní (konzistentní matice hmotnosti $\mathbf{M}$ jednotlivých prvků jsou pozitivně definitní).

Program HFRO (2D / 3D úloha)
Vstupy name.iR, binární soubory z předchozích kroků
Protokolname.oR
Výstupy binární soubory
Detaily Organizace výpočtu / Referenční příručka: Vstupy

4. Řešení soustavy rovnic

Vstupní data se zapíší do textového souboru name.iE, přičemž klíč $\mathtt{KEVP}=0.$ Program vypočte metodou iterace podprostoru $\mathtt{NROOT}$ vlastních párů (vlastních vektorů a vlastních čísel) obecného vlastního problému $$\sum(\mathbf{\tilde K}-\lambda_i\mathbf{M})\mathbf{v}_i=0, \quad i=1,\dots,\mathtt{NROOT},$$ kde $\mathbf{v}_i$ a $\lambda_i$ jsou $i$-tým vlastním vektorem a vlastním číslem a $\sum(\dots)$ značí, že se jedná o celkové (nikoli prvkové) matice. Při $\mathtt{SHIFT}>0$ pracuje program s maticí $\sum(\mathbf{\tilde K})=\sum(\mathbf{K}+\mathtt{SHIFT}\,\mathbf{M})$ faktorizovanou programem HFRO (zatímco v případě $\mathtt{SHIFT}=0$ s maticí $\sum(\mathbf{K})$ faktorizovanou programem FEFS). Vlastní čísla $\lambda$ stanovuje ze vztahu $\lambda=\lambda_\mathtt{SHIFT}-\mathtt{SHIFT},$ takže volné těleso má nulu násobným vlastním číslem.

Program HEIG (2D / 3D úloha)
Vstupy name.iE, binární soubory z předchozích kroků
Protokolname.oE
Výstupy binární soubory (řešení je v souboru name.EIG)
Detaily Organizace výpočtu / Referenční příručka: Vstupy

5. Normalizace vlastních vektorů a výpočet vlastních frekvencí

Vstupní data se zapíší do textového souboru name.iF. Program ukládá pro každý z $\mathtt{NROOT}$ vlastních párů, vypočtených v předchozím kroku, dva záznamy do binárního souboru name.FRQ. Liché záznamy obsahují normalizované vlastní vektory $\mathbf{v}_i,$ sudé záznamy jim příslušející vlastní frekvence $f_i,$ kde $$\lambda_i=(2\pi f_i)^2=\omega_i^2.$$

Program HFRQ (2D / 3D úloha)
Vstupy name.iF, binární soubory z předchozích kroků
Protokolname.oF
Výstupy binární soubory
Detaily Organizace výpočtu / Referenční příručka: Vstupy

6. Výpočet deformací a napětí

Vstupní data se zapíší do textového souboru name.i5, přičemž klíč typu úlohy $\mathtt{KPROB}=1.$ Soubor name.FRQ je nejprve nutné přejmenovat nebo zkopírovat na soubor name.S.

Program STR2 (2D úloha) / STR3 (3D úloha)
Vstupy name.i5, binární soubory z předchozích kroků
Protokolname.o5
Výstupy name.STR (volitelně), name.STB (volitelně)
Detaily Organizace výpočtu / Referenční příručka: Vstupy