asva 0.2.0

Vibration analysis program for multi degree of freedom model

asva

質点系による振動解析プログラム

概要

asva は Python による質点系の振動解析プログラムです。現在、次のような機能が実装されています。

• 固有値解析
• 地震応答解析
• 応答倍率計算 etc.

必要なもの

• Python3.8+

使い方

インストールとインポート

・pypiからインストールして使う場合

pip install asva

import asva as ap

・asvaのコードを直接修正しながら使う場合

以下のようにrequirements.txtをインストールした上で、asvaをフォルダを任意の場所に配置

pip install -r path/to/asva/requirements.txt

import path.to.asva as ap

コード例

import asva as ap

config: ap.AnalysisConfigType = {
    # analysis
    'BETA': 1 / 4,

    # case
    'CASES': [
        {
            'NAME': 'Example',
            'WAVE': 'Sample',
            'AMP': 1,
            'DAMPER': 'None',
            'NDIV': 2,
            'START_TIME': 0,
            'END_TIME': None,
        },
    ],

    # damper
    'DAMPERS': {
        'None': [
            [],
        ],
    },

    # model
    'N_DOF': 1,
    'BASE_ISOLATION': False,
    'H': 0.02,
    'H_TYPE': 0,
    'I': [
        [1],
    ],
    'HEIGHT': [4],
    'MI': [100],
    'KI': [
        [{
            'type': 'elastic',
            'k0': 4000,
        }, ],
    ],

    # wave
    'WAVES': {
        'Sample': {
            'NAME': 'Sample',
            'DT': 0.02,
            'NDATA': 2688,
            'TO_METER': 0.01,
            'INPUT_FILE': 'wave/Sample.csv',
            'DELIMITER': None,
            'SKIPROWS': 3,
            'COL': 0,
            'ENCORDING': 'utf',
        },
    },
}


def main():
    analysis = ap.Analysis(config, 0)   # ０は最初のケースを回す。
    analysis.analysis()
    print(analysis.resp.dis)

if __name__ == '__main__':
    main()

Config の設定

Config では、解析モデルや解析方法、出力設定を Dict で指定します。 設定方法は以下の通りです。 詳細なタイプの確認はTypesを確認してください。

class ConfigType(TypedDict):
    # analysis
    BETA: float                 # Newmarkβ法のβ

    # case
    CASES: List[CASESType]        # 解析ケースのリスト

    # damper
    DAMPERS: Dict[str, List[List[DamperType]]]
                                # ダンパーのリスト

    # model
    G: float                    # 重力加速度
    N_DOF: int                  # 質点数
    BASE_ISOLATION: bool        # 剛性比例型の減衰計算で1層目を無視(C1を0)
    H: float                    # 主系粘性減衰定数
    H_TYPE: Literal[0, 1]       # 0: 初期剛性比例型　1: 瞬間合成比例型
    I: List[List[float]]        # インプットする外力（NDOF×1）の行列で指定。地震波入力の場合、通常全て1。
    HEIGHT: List[float]         # 主系の高さ[m]
    MI: List[float]             # 主系の質量[ton]
    KI: List[List[KIType]]      # 主系の剛性[kN/m]

    # wave
    WAVES: Dict[str, WaveType]   # 地震波の設定

履歴則

現在以下の履歴則が組み込まれています。

名称	タイプキー	備考
弾性	elastic
バイリニア	bilinear
トリリニア	trilinear
逆行型	gyakko
武田モデル	takeda

ダンパー

現在以下のダンパーが組み込まれています。

名称	タイプキー	時刻歴計算	応答倍率計算	備考
質量ダンパー	MASS	○	○	層間加速度に比例する要素
ストッパー	Stopper	○	×
粘性ダンパー（CV^α）	VDA	○	○
粘性ダンパー（バイリニア）	VDB	○	○
TMD	TMD	○	○
iRDT	iRDT	○	○

ご使用にあたって

asva は開発中のため、間違っている場合や不正確な場合があります。何かありましたらissuesにお知らせください。