Kütle Ölçeklendirme ve Mass Scaling

Kütle ölçeklendirme, daha büyük bir explicit zaman adımı elde etmek için bir yapıya fiziksel olmayan kütlenin eklenmesi tekniğini ifade eder.

Bir dinamik analizde zaman adımını artırmak için fiziksel olmayan kütle eklediğinizde, sonuçları etkilersiniz (F=m*a‘yı düşünün). Bazen bu etkiler önemsizdir ve bu tür durumlarda fiziksel olmayan kütle eklemek makul karşılanabilir. Bu tür durumlara örnek olarak, kritik olmayan bir bölgedeki sadece birkaç küçük elemana kütle eklenmesi veya hızın düşük olduğu ve kinetik enerjinin azami iç enerjiye göre çok küçük olduğu yarı statik simülasyonlar verilebilir. Sonuçta, kütle ölçeklendirmesinin etkisini ölçmek analiz yapan kişinin kararına bağlıdır. Sonuçların eklenen kütle miktarına duyarlılığını ölçmek için ikinci bir çalışmada kütle
ölçeklendirmesini azaltmanız veya ortadan kaldırmanız gerekebilir.

Kütle ölçeklendirme, istediğiniz parçaların malzeme yoğunluğunu yapay olarak artırarak isteğe bağlı bir şekilde uygulanabilir. Manuel kütle ölçeklendirme, *CONTROL_TIMESTEP kartı içinde DT2MS ile yapılan otomatik kütle ölçeklendirmeden bağımsız olarak gerçekleştirilir.

Şekil 1- CONTROL_TIMESTEP kartını tanımlamak için gerekli girdiler

DT2MS negatif bir değer olarak girildiğinde, yalnızca zaman adımı |DT2MS| değerinden daha düşük olan elemanlara kütle eklenir. Kütle eklenen elemanların zaman adımları |DT2MS| değerine eşit olur. Sonsuz sayıda TSSFAC ve DT2MS kombinasyonu aynı çarpımı, yani aynı zaman adımını verecektir, ancak eklenen kütle bu kombinasyonların her biri için farklı olacaktır. |DT2MS| ne kadar büyükse (ve TSSFAC*|DT2MS|=sabit iken TSSFAC ne kadar küçükse), eklenen kütle o kadar büyük olacaktır. Buna karşılık, TSSFAC azaldıkça sistem kararlılığı artabilir (tıpkı kütle ölçekli olmayan çözümlerde olduğu gibi). Eğer kararlılık varsayılan 0.9 TSSFAC değeri ile sorun teşkil ediyorsa, 0.8 veya 0.7 değerlerini kullanmayı tercih edebilirsiniz. TSSFAC değerini azalttığınızda, |DT2MS| değerini orantılı şekilde artırabilirsiniz. Böylece çarpımları ve dolayısıyla zaman adımı değişmez.

Kütlenin otomatik olarak hangi elemanlara ve ne zaman eklendiğini GLSTAT ve MATSUM çıktılarını
inceleyerek öğrenebilirsiniz. Bu çıktılar sırasıyla modelin bütünü ve ayrı ayrı her bir parça için eklenen kütleyi
zamana karşı görebilmenize olanak tanır.

Şekil 2 – GLSTAT ve MATSUM Çıktıları

Kabuk elemanlardan oluşan parçalarda eklenen kütlenin “fringe” grafiklerini görüntülemek için *DATABASE_EXTENT_BINARY kartında STSSZ parametresini 3 olarak ayarlayın.

Şekil 3 – DATABASE_EXTENET_BINARY Kartını Tanımlamak için Gerekli Girdiler

*CONTROL_TIMESTEP içinde DT2MS için pozitif veya negatif bir sayı kullanmak arasındaki fark aşağıdaki
gibidir:

Negatif: Kütle yalnızca zaman adımı TSSFAC*|DT2MS| değerinden daha az olan elemanlara eklenir.
Hesaplanan kütle ölçeklendirmesi isteğinize uygun ise, bu yöntemin kullanılması önerilir.
Pozitif: Her elemanın zaman adımının aynı olması için elemanlara kütle eklenir veya onlardan kütle çıkarılır

CONTROL_TIMESTEP içindeki MS1ST parametresi, kütlenin başlangıç sırasında yalnızca bir kez mi (MS1ST=1) yoksa DT2MS (MS1ST=0) kullanılarak belirtilen zaman adımını korumak için gereken her zaman mı ekleneceğini kontrol eder.
Belirli miktarda kütle eklendikten sonra hesaplamayı durdurmak için *CONTROL_TERMINATION kartı içerisindeki ENDMAS seçeneğini kullanabilirsiniz (yalnızca otomatik kütle ölçeklendirme için etkindir).

Şekil 4 – CONTROL_TERMINATION Kartını Tanımlamak için Gerekli Girdiler.

Deforme Olabilen Punta Kaynak Kirişlerinin Kütle Ölçeklendirmesi

*MAT_SPOTWELD kartı içerisindeki kütle ölçeklendirme parametresi (DT) sadece punta kaynaklarını etkiler. *CONTROL_TIMESTEP içindeki kütle ölçeklendirme parametresi (DT2MS) kullanılmadığı taktirde, DT değeri, zaman adımını bu değere yükseltmek amacıyla başlangıç adımında punta kaynaklara atalet eklemek için kullanılabilir. DT parametresi ile punta kaynak kirişlerine eklenen kütle d3hsp dosyasına kaydedilir.

Toplu Kütle Ölçeklendirme

Toplu kütle ölçeklendirme, *CONTROL_TIMESTEP kartı içerisindeki DT2MS ve IMSCL parametreleri kullanılarak etkinleştirilir. Toplu kütle ölçeklendirmesi, IMSCL parametresi 1 olarak seçildiğinde modelin tüm parçalarına uygulanır. Fakat, tüm parçalara kütle ölçeklendirmesi uygulamak hem bellek hem de CPU için zorlayıcı olabileceğinden dolayı ölçeklendirme yapılmak istenilen parçalar SET_PART halinde bu parametreye tanımlanabilir.

Toplu kütle ölçeklendirme seçeneği, her zaman adımında az sayılamayacak sayıdaki denklem sisteminin çözülmesini gerektirir. Kütle matrisi artık diyagonal olmayacaktır. Diyagonal olmayan kütle matrisini depolamak da bir miktar bellek gerektirir ve m*a=F çözümü CPU zamanı uzatır. Sistem iteratif olarak çözülmektedir

Comments are disabled.