V generátoru kombinací máte možnost zohlednit více než jeden počáteční stav. Programy RFEM a RSTAB umožňují při vytváření kombinací zadat různé počáteční stavy (předpětí, form-finding, přetvoření atd.) pro cílové kombinace.
Lze tak například generovat zatěžovací stavy na základě analýzy form-finding s proměnnými imperfekcemi.
Objevte výhody práce s různými addony pro RFEM 6 a RSTAB 9. Všechny addony jsou integrovány do programů. Jednotlivé části programu tak mohou spolu interagovat a zajistit hladký průběh výpočtů a posouzení. Příkladem může být stanovení ideálního klopného momentu dřevěných nosníků pomocí addonu 'Vázané kroucení (7 stupňů volnosti)' nebo zohlednění postupných procesů form-findingu pomocí addonu 'Analýza fází výstavby'.
Ve srovnání s přídavným modulem RF-FORM-FINDING (RFEM 5) jsou v addonu Form-finding pro RFEM 6 přidány následující nové funkce:
Zadání všech okrajových podmínek pro zatížení určující tvar v jednom zatěžovacím stavu
Uložení výsledků form-findingu jako počátečního stavu pro další analýzu modelu
Automatické přiřazení počátečního stavu form-findingu generátorem kombinací ke všem zatěžovacím situacím jedné návrhové situace
Dodatečné geometrické okrajové podmínky určující tvar pro pruty (délka bez zatížení, maximální svislý průvěs, svislý průvěs v dolním bodě)
Dodatečné okrajové podmínky pro zatížení určující tvar pro pruty (maximální síla v prutu, minimální síla v prutu, vodorovná tahová složka, tah na konci i, tah na konci j, minimální tah na konci i, minimální tah na konci j)
Typ materiálu „Tkanina“ a „Fólie“ v databázi materiálů
Paralelní form-findingy v jednom modelu
Simulace po sobě jdoucích stavů form-findingu ve spojení s addonem Analýza fází výstavby (CSA)
Jakmile aktivujete addon Form-finding v Základních údajích, přiřadí se zatěžovacím stavům kategorie "Předpětí" ve spojení se zatíženími pro form-finding z katalogu zatížení na pruty, plochy a tělesa formující účinek. Jedná se přitom o zatěžovací stav předpětí. Ten se tak promění v analýzu form-findingu pro celý model se všemi definovanými pruty, plochami a tělesy. Tvarování příslušných prutových a membránových prvků obsažených v celkovém modelu dosáhnete pomocí speciálních zatížení pro form-finding a ostatních zadaných zatížení. Zatížení pro form-finding popisují očekávaný deformační nebo silový stav po form-findingu v prvcích. Ostatní zatížení popisují vnější zatížení celého systému.
Víte, jak přesně probíhá form-finding? Nejdříve se při procesu form-finding v zatěžovacím stavu typu "Předpětí" posune pomocí iteračních výpočtových smyček počáteční geometrie sítě do optimální rovnovážné polohy. Pro tuto úlohu používá program metodu Updated Reference Strategy (URS) od prof. Bletzingera a prof. Ramma. Tato technika se vyznačuje rovnovážnými tvary, které po výpočtu téměř přesně odpovídají původně zadaným okrajovým podmínkám form-findingu (průvěs, síla a předpětí).
Kromě pouhého popisu očekávaných sil nebo průvěsů hledaného tvaru umožňuje celistvý přístup metodou URS také zohlednění ostatních sil. To umožňuje v celém procesu např. popis vlastní tíhy nebo pneumatického tlaku pomocí odpovídajících zatížení prvků.
Se všemi těmito možnostmi má výpočetní jádro potenciál pro výpočet antiklastických a synklastických tvarů v rovnováze sil pro rovinné nebo rotačně symetrické geometrie. Aby bylo možné použít oba typy jednotlivě nebo společně v jednom prostředí, jsou ve výpočtu dva možné způsoby, jak popsat vektory síly při form-findingu:
Tahová metoda - popis vektorů sil při form-findingu v prostoru pro rovinné geometrie
Průmětová metoda - popis vektorů sil při form-findingu v rovině průmětu s fixací vodorovné polohy pro kuželové geometrie
Proces form-findingu pro vás vytvoří v zatěžovacím stavu typu "Předpětí" model konstrukce s vynucenými silami. V tomto zatěžovacím stavu se ve výsledcích pro deformace zobrazí posun z počáteční polohy do polohy nalezené geometrie. Ve výsledcích pro síly a napětí (vnitřní síly prutů a ploch, napětí v tělesech, tlaky plynů, atd.) se znázorní stav pro zachování nalezeného tvaru. Pro analýzu geometrie tvaru vám program nabídne plošný obrysový výkres s absolutní výškou a výkres sklonu pro vizualizaci spádu.
V tu chvíli je čas přistoupit k dalšímu výpočtu a statické analýze celého modelu. Pro tento účel program převede nově nalezenou geometrii včetně přetvoření po jednotlivých prvcích do univerzálně použitelného počátečního stavu. Ta nyní může být použita v zatěžovacích stavech a kombinacích zatížení.
Jednoduchá definice fází výstavby v programu RFEM s vizualizací
Přidání, odebrání, změny a opětná aktivace prutových, plošných a objemových prvků a jejich vlastností (např. prutové a liniové klouby, stupně volnosti podpor atd.)
Automatická a ruční kombinatorika s kombinacemi zatížení v jednotlivých fázích výstavby (např. pro zohlednění montážních zatížení, montážních jeřábů atd.)
Zohlednění nelineárních účinků, jako například neúčinnosti tahových prutů nebo nelineárních podpor
Pokud je v navigátoru projektu Zobrazit aktivována možnost 'Topologie na formuláři form-finding', optimalizuje se zobrazení modelu na základě geometrie form-findingu. V takovém případě se například zatížení zobrazí ve vztahu k přetvořené konstrukci.
Aktivace možnosti 'Zobrazit form-finding' v místní nabídce vede k automatickému předběžnému form-findingu podle uložených vlastností form-findingu, pokud změníte strukturu membránových ploch. Tento interaktivní grafický režim je založen na metodě hustoty síly.
V programu RFEM existuje možnost propojit plochy s typy tuhosti „Membrána“ a „Membrána ortotropní“ s materiálovými modely „Izotropní nelineární elastický 2D/3D“ a „Izotropní plastický 2D/3D“ (přídavný modul {%/#/cs/produkty/pridavne-moduly-pro-rfem-a-rstab/ostatni/rf-mat-nl RF-MAT NL]] ).
Tato funkce umožňuje modelovat například nelineární deformační chování ETFE fólií.
Nelineární výpočet převezme skutečnou geometrii sítě rovinných, vybočených, jednoduše zakřivených nebo dvojitě zakřivených plošných komponent ze zvoleného střihového vzoru a narovná tuto plošnou komponentu v souladu s minimalizací distorzní energie za předpokladu definovaného chování materiálu.
Zjednodušeně řečeno, tato metoda se pokouší stlačit geometrii sítě v lisu za předpokladu kontaktu bez tření a najít stav, ve kterém jsou napětí od zploštění v konstrukčním prvku v rovnováze v rovině. Tímto způsobem je dosaženo minimální energie a optimální přesnosti střihového vzoru. Přitom se zohlední kompenzace pro směr osnovy a útku i kompenzace pro hraniční linie. Následně se na výslednou rovinnou geometrii plochy použijí zadané přídavky na okrajových liniích.
Základní funkce:
Minimalizace distorzní energie v procesu převedení do roviny pro velmi přesné střihové vzory
Použitelnost pro téměř všechna uspořádání sítě
Rozpoznání definic sousedních střihových vzorů pro zachování stejných délek
RF-CUTTING-PATTERN se aktivuje v programu RFEM označením příslušné volby v dialogu Základní údaje modelu v záložce Možnosti. Po aktivaci přídavného modulu se v sekci Údaje o modelu zobrazí nový objekt "Střihové vzory". Pokud je rozdělení membránových ploch pro řez v základní poloze příliš velké, je možné plochu rozdělit řeznými liniemi (typ linií "Řez pomocí dvou linií" nebo "Řez pomocí řezu") v příslušných dílčích pásech.
Poté můžete definovat jednotlivé položky pro každý střihový vzor pomocí objektu "Střihový vzor". Zde je možné nastavit také hraniční linie, kompenzace a přídavky.
Vstupní údaje se zadávají v následujících krocích:
Vytvoření střihových linií
Vytvoření střihového vzoru výběrem jeho hraničních linií nebo použitím poloautomatického generátoru
Libovolné stanovení směru osnovy a útku zadáním úhlu
Stanovení hodnot kompenzací
Možnost zadat rozdílné kompenzace pro hraniční linie
Zadání různých přídavků (svar, okrajová linie)
Předběžné zobrazení střihového vzoru v grafickém okně na straně bez spuštění hlavního nelineárního výpočtu
Výsledkem procesu form-findingu je nový tvar a příslušné vnitřní síly. V případě RF-FORM-FINDING lze zobrazit obvyklé výsledky, jako jsou deformace, síly, napětí a další.
Tento předpjatý tvar je k dispozici jako počáteční stav pro všechny ostatní zatěžovací stavy a kombinace ve statické analýze.
Pro snazší zadání zatěžovacích stavů lze použít NURBS transformaci (Parametry výpočtu/Form-finding). Tato funkce posune původní plochy a lana na místo po form-findingu.
Pomocí rastrových bodů ploch nebo definičních uzlů NURBS ploch lze umístit volná zatížení na vybrané části konstrukce.
Funkce hledání tvaru (form‑finding) se aktivuje v záložce Možnosti dialogu Základní údaje. Předpětí (nebo geometrické požadavky u prutů) lze zadat v parametrech ploch a prutů. Proces form-finding (hledání tvaru) se spustí po zahájení výpočtu zatěžovacího stavu RF-FORM-FINDING.
Vstupní údaje se zadávají v následujících krocích:
Vytvoření modelu v programu RFEM (zadání ploch, prutů, lan, podpor, materiálu a dalších dat)
Nastavení požadovaného předpětí u membrány a sil nebo délky/průvěsu u prutů (například lano)
Možnost zohlednění dalších zatížení pro form-finding ve speciálních zatěžovacích stavech (vlastní tíha, přetlak, tíha ocelových uzlů)
Zadání zatížení a kombinací zatížení pro následný statický výpočet
Po spuštění výpočtu se spustí proces form-finding (hledání tvaru) na celé konstrukci. Při výpočtu se zohledňuje interakce mezi prvky s nalezeným tvarem (membrány, lana a podobně) a mezi nosnou konstrukcí.
Proces form-finding probíhá iterativně jako speciální nelineární analýza inspirovaná metodou URS (Updated Reference Strategy) profesorů Bletzingera a Ramma. Tímto způsobem se stanoví rovnovážné tvary se zohledněním zadaného předpětí.
Dále tato metoda umožňuje při procesu hledání tvaru zohlednit jednotlivá zatížení, jako je vlastní tíha nebo vnitřní tlak pneumatických membrán. Předpětí u ploch (například u membrán) lze definovat dvěma různými způsoby:
Standardní metoda - stanovení požadovaného předpětí plochy
Průmětová metoda - stanovení požadovaného předpětí na průmětu plochy, stabilizace obzvláště kuželových tvarů
Po výpočtu se v dialogovém okně střihového vzoru zobrazí záložka „Souřadnice bodu". Výsledky se zobrazí ve formě tabulky se souřadnicemi a jako plocha v grafickém okně. Tabulka souřadnic uvádí nové narovnané souřadnice vzhledem k těžišti střihového vzoru pro každý uzel sítě. Střihový vzor se zároveň zobrazí v grafickém okně s počátkem souřadného systému v těžišti. Když vybereme některý řádek v tabulce, příslušný uzel se v grafickém okně vyznačí šipkou. Pod tabulkou uzlů se dále zobrazí údaj o ploše střihového vzoru.
Standardní výsledky, jako je například napětí či přetvoření, se zobrazí v programu RFEM pod zatěžovacím stavem RF‑CUTTING‑PATTERN. Základní funkce:
Výsledky v tabulce s informacemi o střihovém vzoru
Inteligentní tabulka propojená s grafikou
Výsledky narovnané geometrie v DXF souboru
Zobrazení přetvoření po narovnání pro vyhodnocení střihových vzorů
Výsledky přetvoření po procesu převední do roviny pro vyhodnocení střihových vzorů