Динамічний аналіз

Динамічний аналіз враховує інерцію конструкції та зміну навантаження в часі. Базове рівняння руху дискретизованої FE-системи записують як $$M \ddot{u} + C \dot{u} + K u = F(t)$$, де $M$, $C$ і $K$ — матриці маси, демпфування та жорсткості.

Коли статика вже недостатня

Якщо навантаження змінюється повільно порівняно з характерними періодами конструкції, інерційний ефект може бути малим. При швидкому навантаженні, вібрації, ударі або русі мас динамічна складова стає суттєвою, і статичне наближення може дати неправильну амплітуду та навіть інший характер відгук (response).

Основні типи аналізу

Eigenfrequency/модальний (modal) analysis визначає власні частоти й форми. Harmonic відгук (response) досліджує сталу відповідь на періодичне навантаження. Transient dynamics відтворює історію руху в часі. Для коротких високо нелінійних процесів із контактом та ударом часто застосовують explicit dynamics.

Як обрати

Порівняйте характерний час навантаження з власними періодами → визначте, чи потрібна повна time history → оцініть нелінійність, контакт і можливість великих деформацій → виберіть implicit або explicit time integration. Завжди перевіряйте часовий крок, демпфування, mass representation та енергетичний баланс.