Dotaz:
Používám klouby na koncích prutu s prokluzem v podélném směru prutu. Výpočet se však vždy přeruší a zobrazí se zpráva o nestabilitě. Jak mohu odpovídajícím způsobem optimalizovat systém?
Odpověď:
Vzhledem k nelineárnímu výpočtu je pro řešitele rovnic výzvou zejména definice prokluzu. Následující rady vám pomohou vyhnout se možné nestabilitě.
Přírůstky zatížení
Při zohlednění nelinearit je často obtížné najít rovnováhu. Nestabilitě se můžete vyhnout, pokud zatížení načtete v několika krocích (viz Obrázek 01). Pokud například v tomto poli zadáme dva přírůstky zatížení, zatíží se konstrukce v prvním kroku pouze poloviční hodnotou zatížení. Následně proběhne iterační výpočet až do dosažení rovnováhy. V druhém kroku se na již přetvořenou konstrukci vloží celkové zatížení a znovu se provede iterační výpočet až do dosažení rovnováhy. Z popisu je zřejmé, že zadání přírůstků zatížení značně prodlužuje dobu výpočtu. Proto je v tomto poli přednastavena hodnota 1 (tzn. výpočet bez postupného navyšování zatížení). Dále je možné zadat, kolik zatěžovacích kroků se má použít pro každý zatěžovací stav a kombinaci zatížení (viz Obrázek 02). Ke globálnímu nastavení se pak nepřihlíží.
Definice prokluzu
Obecně se prokluz (například ve spojení) definuje pomocí nelinearity "Částečná aktivita" (viz Obrázek 03). Lze v něm definovat posun kloubu, od kterého se mají přenášet síly. Jak je vidět na obrázku, zarážka, tedy tuhost, která působí podle příslušného posunu uvolnění, se považuje za tuhou (svislé větvení, viz červené šipky). To však za určitých okolností může vést k numerickým problémům při výpočtu. Aby se tomu zabránilo, měla by se tuhost, která působí podle posunu uvolnění, mírně snížit. Toho lze dosáhnout zadáním velmi tuhé pružiny (viz Obrázek 04).
Kromě velmi tuhého dorazu mohou v prokluzu nastat i numerické problémy. V tomto případě je třeba uvažovat malou tuhost pro účinek prokluzu, aby se vodorovné větvení trochu zvětšilo. Tuhost by měla být zvolena tak malá, aby neměla žádný rozhodující účinek (viz Obrázek 05). Tato situace je možná pomocí nelinearity "Diagram".
Uspořádání kloubů na koncích prutů
Při uspořádání kloubů je třeba dbát na to, aby nebyly na obou koncích prutů definovány ve stejném směru. Existuje tedy stav, kdy prut není dostatečně podepřen a systém již při prvních iteracích selže. V takovém případě je třeba zadat prokluz pouze na jedné straně prutu a odpovídajícím způsobem upravit velikost prokluzu (viz Obrázek 06).
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)