UM Base

UM Base

基础模块

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UM Base模块除了基本的前处理建模、时域求解和结果后处理功能,还具有频域计算(线性分析)功能。

UM ICON.gif 计算系统的平衡位置

对于最简单的模型,比如一个单自由度的“弹簧-质量”线性振动系统,其平衡位置是显而易见的。然而对于复杂的多自由度非线性振动系统,则只能通过数值方法求得,这种系统一般具有多个平衡位置,有些是稳态,有些则是非稳态。此外,有些平衡位置是研究者不希望出现的,对于软件来说,这是无法自动处理的。

UM软件支持用户在计算平衡位置时固定一些广义坐标,使得结果接近于用户所期望的状态。

如果是采用参数化建立的模型,用户可以在计算平衡位置时定义某个参数的多个取值,快速获得平衡位置与该参数的关系。

Equilibrium.jpg

UM ICON.gif 运动方程线性化


UM软件可以在程序找到的任意平衡位置附近将系统运动方程线性化处理,由此获得的线性系统的质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵可用于进一步分析。

UM ICON.gif 系统固有频率和振型

UM软件可以分析系统在平衡位置附近的微小运动,因此可获得系统的固有频率、特征值和振型,并通过列表和动画进行展示。模态分析可帮助用户分析当前平衡位置是否是期望的稳态。此外,模态频率还可以实部虚部的形式展现。

SLA.jpg

系统自振分析支持两种模式:无阻尼的自由振动,有阻尼的振动。

下面展示的是某铁道车辆多刚体模型的前六阶模态。


mode1.gifmode2.gifmode3.gif
频率:0.53Hz
频率:1.26Hz频率:1.53Hz
mode4.gifmode5.gifmode6.gif
频率:1.78Hz频率:1.89Hz频率:7.45Hz



UM ICON.gif 绘制根轨迹

根轨迹是判定平衡位置是否为稳态的一个直观手段,它是系统特征值在复平面的轨迹,每个数据点对应不同的系统参数值。

Root.jpg

UM ICON.gif 计算铁道车辆的临界速度

该功能仅限UM Loco铁道车辆模块,铁道车辆模型的线性临界速度可以通过线性化分析获得。

CriticalSpeed.jpg