Jakmile jsou definována uzlová uvolnění, program vygeneruje uzly, které patří k různým částem modelu, a vytvoří neviditelný prut mezi těmito uzly. Vnitřní síly jsou stejné jako u prutu, který začíná v původním uzlu a končí v uvolněném uzlu.
Uzlová uvolnění jsou vhodná zejména pro modely prutů s nelineární geometrií. Například uzlová uvolnění lze použít k modelování křížení prutů s nosnými trámy, pohyblivými podstruktury nebo propojenými objekty se speciálními okrajovými podmínkami.
Jedním z případů, kdy je nutné použít uzlová uvolnění, je model, kde jeden nosník leží na jiném, ale nejsou pevně spojeny šroubováním nebo svařováním. Příkladem je křížení nosníků zobrazené na obrázku 2, kde konzolový nosník volně leží na spodním nosníku.
V takovém případě je nutné definovat uzlové uvolnění pro oddělení modelu na místě, kde se nosníky kříží. V RFEM 6 naleznete uzlová uvolnění pod "Speciální objekty" v Navigatoru dat nebo pomocí menu "Vložit" → "Speciální objekty" → "Uzlová uvolnění" → "Dialogové okno" (obrázek 3).
V obou případech je vám k dispozici dialogové okno "Nové uzlové uvolnění", jak je ukázáno na obrázku 4. Můžete začít definovat uzlové uvolnění výběrem místa (tj. uzlu), kde by měl být model oddělen a kde by mělo být uvolnění vygenerováno. Toto lze udělat v pravém horním rohu dialogového okna. Poté v sekci "Uvolněné objekty" musíte specifikovat pruty, plochy nebo objemy, které jsou odděleny u vybraného uzlu. To můžete udělat zadáním jejich čísla nebo použitím tlačítka "Vybrat jednotlivě" k definování objektů graficky v pracovním okně.
V tomto konkrétním příkladu jsou pro oddělení vybrány pruty 3 a 4 (tj. konzolový nosník nahoře). Tímto způsobem RFEM vytvoří kopii vybraného uzlu na stejném místě. V seznamu dostupném v sekci "Generování uvolnění" byste měli specifikovat, zda umístit uvolnění (kloub) na "Původní uzel" nebo "Uvolněný uzel". Nastavení specifikuje, s kterou částí modelu se kloub deformuje, a tím ovlivňuje výsledky.
Dále musíte definovat vhodné podmínky pro uzlové uvolnění. Stupně volnosti na uzlu jsou řízeny typem uzlového uvolnění (obrázek 5), který popisuje vlastnosti kloubu. Tyto vlastnosti kontrolují přenos deformací (a tím i vnitřních sil a momentů) mezi původním uzlem a jeho kopií. Typ uzlového uvolnění lze definovat v souvisejícím dialogovém okně přístupném pomocí ikony "Vytvořit nový typ uvolnění" uvedené na obrázku 4, nebo pomocí položky "Typy pro uzlová uvolnění" v "Typy pro speciální objekty" v Navigatoru dat.
Jak ukazuje obrázek 5, podmínky typu uvolnění jsou rozděleny na tři „Translační“ stupně volnosti a jedno „Rotational“ uvolnění. Vlastnosti uvolnění se vztahují na osy prutů nebo linií. Výběrem zaškrtávacího políčka pro příslušnou osu určíte, že je možný posun ve směru nebo rotace kolem příslušného směru. Poté můžete upravit konstantu translační nebo rotační pružiny a zadat nelineární vlastnosti (pokud jsou použitelné) ve sloupci „Nelinearita“.
Před potvrzením vytvoření typu uzlového uvolnění prosím zkontrolujte, na který osový systém se odkazuje uvolnění posunů a rotací. Toto lze specifikovat v sekci „Souřadnicový systém” dialogového okna „Typ uzlového uvolnění”, kde můžete vybrat jeden z následujících osových systémů: lokální osový systém (x,y,z), globální souřadnicový systém (X,Y,Z) nebo sami definovat nový souřadnicový systém.
Pokud se uvolnění odkazuje na lokální souřadnicový systém, zobrazí se také sekce dialogu "Lokální osový systém" (obrázek 5) a můžete definovat prut nebo linii (v závislosti na tom, co jste vybrali v seznamu), která slouží jako reference.
Shrnutí
Definice uzlových uvolnění je obzvláště vhodná pro modely prutů s nelineární geometrií. V RFEM 6 je naleznete jako „Speciální objekty” a používají se k modelování křížení prutů s nosnými trámy, pohyblivými podstruktury nebo propojenými objekty se speciálními okrajovými podmínkami. Definováním uzlového uvolnění je umožněno strukturální oddělení objektů připojených k uzlu. Uvolnění je řízeno podmínkami kloubu, které mohou mít také nelineární vlastnosti.