Home » Software » FEMtools » FEMtools Model Updating » Analisi di Sensitività
Analisi di Sensitività2019-01-18T15:04:37+01:00

Analisi di Sensitività

L’analisi di sensitività comprende tecniche che consentono all’analista di capire come le risposte della struttura sono influenzate da modifiche alle variabili di progetto quali rigidezza delle molle, rigidezza del materiale, geometria, etc. Questo viene fatto calcolando i coefficienti di sensitività che sono definiti come il cambiamento del valore della risposta (per esempio la frequenza di risonanza o la massa) per piccole perturbazioni del valore di un parametro. I coefficienti ottenuti per tutte le combinazioni di risposte e parametri sono memorizzati in una matrice di sensitività.

I risultati derivanti da questa matrice possono essere utilizzati per i seguenti scopi:

  • Analisi What-If – Studiare gli effetti indotti sui parametri modali o su altre risposte dalle ipotesi di modellazione.
  • Ottimizzazione strutturale – Trovare i punti migliori nei quali modificare la struttura al fine di spostare i valori della risposta strutturale.
  • Analisi Variazionale – Trovare il legame tra variabili di progetto e risposte nell’intero spazio di progetto.
  • Identificare aree della struttura sensibili e insensibili alle varie combinazioni di parametri e risposte – Questa analisi può aiutare l’analista a decidere su quali parametri e risposte concentrarsi nell’aggiornamento (updating) del modello.
  • Updating del modello – La matrice di sensitività viene invertita per trovare una matrice di guadagno (gain). Il guadagno viene moltiplicato per la differenza tra la risposta predetta e la risposta di riferimento per trovare le variazioni dei parametri necessarie per compensare questo errore.
  • Analisi di pretest – L’analisi di sensitività può essere utilizzata nella pianificazione del pretest per applicazioni quali lo studio degli effetti generati dalla massa dei trasduttori sui parametri modali.
  • Sensitività acustiche – La sensitività strutturale calcolata con FEMtools può essere esportata verso pacchetti di analisi acustica ed essere utilizzati per il calcolo della sensitività acustica.

I coefficienti di sensitività sono calcolati internamente da FEMtools utilizzando il metodo del gradiente o il metodo della perturbazione alle differenze finite. In alternativa FEMtools può essere usato per pre e post-processare analisi di sensitività condotte esternamente (per esempio la SOL 200 di MSC.Nastran).

Funzioni Chiave

  • Selezionare come parametri le proprietà del materiale di tutti gli elementi, le proprietà geometriche, condizioni al contorno, masse concentrate e fattori di smorzamento.
  • Selezione come risposta la massa, spostamenti statici e dinamici, frequenze di risonanza, spostamenti modali, Modal Assurance Criterion (MAC), funzioni di risposta in frequenza FRF e relativi indici di correlazione.
  • Analisi di sensitività per parametri locali e globali.
  • Analisi di sensitività interna: sensitività normalizzate o assolute, differenze finite e sensibilità differenziali.
  • Pre- e post-processing di analisi di sensitività calcolate esternamente (Nastran SOL 200).
  • Calcolo della matrice di sensitività e guadagno.

Risposte Strutturali

  • Per l’analisi di sensitività possono essere selezionate le seguenti risposte:
  • Massa, centro di gravità e momenti di inerzia.
  • Spostamenti statici.
  • Frequenze di risonanza.
  • Deformazioni modali.
  • Valori del MAC.
  • Funzioni di risposta in frequenza (FRF).
  • Funzioni di Correlazione per FRF.
  • Spostamenti, Velocità, Accelerazione nel punto.

Variabili di Progetto

E’ possibile selezionare le seguenti variabili di progetto per l’analisi di sensitività:

  • Proprietà del materiale – Modulo di Young (isotropico o ortotropico), coefficiente di Poisson, Modulo di rigidezza a taglio, densità di massa.
  • Proprietà geometriche dell’elemento – Rigidezza delle molle, spessore delle piastre, sezione delle travi.
  • Parametri concentrati – Rigidezza concentrata, massa concentrata.
  • Smorzamento – Smorzamento modale, coefficienti di Rayleigh, smorzamento viscoso e strutturale.

I parametri possono essere scelti a livello globale o locale:

  • Parametri Locali si riferiscono a elementi individuali.
  • Parametri Globali si riferiscono a gruppi di elementi invece che a elementi individuali.