Stanovení faktorů ztrát vazeb u modelů SEA pomocí metody konečných prvků

Determination of SEA coupling loss factors using finite lelement method

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

čeština

Při výpočtovém modelování vibroakustických systémů se setkáváme s tím, že se zvyšující se počítanou frekvencí se zkracuje vlnová délka, což představuje jeden z výrazných limitujících faktorů, pro použití klasických deterministických metod, jako je metoda konečných prvků (MKP) nebo metoda hraničních prvků (MHP). Pro tuto oblast vysokých frekvencí, charakterizovanou vysokou modální hustotou, se jako účinné ukázalo použít statistickou metodu – statickou energetickou analýzu (SEA). Tato metoda je v této oblasti dominantní a v současné době se standardně používá při vývoji mnoha strojních zařízení. Při použití této metody je třeba do výpočtového modelu zadat parametry jednotlivých subsystémů a vazeb mezi nimi, jako jsou faktory ztrát vazeb (FZV), faktory tlumení (FT) a modální hustoty. V komerčních programových balících, určených pro metodu SEA (AutoSEA, SEADS), se tyto parametry počítají pomocí analytických vztahů, na základě typu subsystémů, geometrie a materiálových charakteristik. Nebo je možno zadat vlastní hodnoty. Především pro tvarově a materiálově komplikovanější subsystémy a vazby mezi nimi není možné použít pouze analytické vztahy a je třeba tyto parametry stanovit pomocí numerických metod (Švancara, 2002), nebo s využitím experimentu (Mišun & Švancara, 2002). V příspěvku je analyzována možnost využití MKP pro určení faktorů ztrát vazeb mezi jednotlivými subsystémy. Postup je založen na numerické simulaci metody PIM (Power Injection Method -metoda vstřikování výkonu) na konečněprvkovém modelu. Postup je ilustrován na několika příkladech spojení desek a tyčí s tvarovými detaily v místě spojení, jako je zaoblení, výztuha apod. Dále je v příspěvku prezentována statistická a citlivostní analýza tohoto postupu založená na metodě Monte Carlo.

Statistical Energy Analysis (SEA) is suitable method for analysis of sound and vibration in high-frequency range, but to build a reliable SEA model is necessary correctly determine individual SEA parameters. Especially for subsystems with complex geometry and material may be desirable to use experimental or numerical methods to identify their parameters. In this paper is Finite Element Method (FEM) in combination with Power injection method (PIM) used for evaluation of coupling loss factors. Methodology is illustrated on several examples of connected plates and beams. Statistical and sensitivity analysis of this methodology is also presented.

statistical energy analysis, coupling loss factor, power injection method, finite element method

ŠVANCARA, P.

2003

12. 5. 2003

ÚTAM AV ČR

Svratka

80-86246-18-3

Inženýrská mechanika 2003

344

345

2