Dotaz:
Můj model v programu RFEM 6 / RSTAB 9 je nestabilní. Čím by to mohlo být?
Odpověď:
Přerušení výpočtu kvůli nestabilní konstrukci může mít různé příčiny. Na jedné straně to může ukazovat na "skutečnou" nestabilitu vlivem přetížení systému, ale na druhé straně mohou být za toto chybové hlášení odpovědné i nepřesnosti v modelování. Zde jsme pro vás sestavili možné postupy, jak najít příčinu nestability.
1. Kontrola modelování
Nejdříve zkontrolujte, zda je modelování systému v pořádku. Zde se nabízí použít kontroly modelů, které jsou k dispozici v programu RFEM 6/RSTAB 9 (Nástroje → Kontrola modelu). Pomocí těchto možností můžete například najít identické uzly a překrývající se pruty a v případě potřeby je smazat.
► Obrázek | https://www.dlubal.com/cs/img/036708
Dále je potom možné model spočítat např. při zatížení vlastní tíhou v zatěžovacím stavu podle teorie I. řádu. Pokud se výsledky následně zobrazí, je model s ohledem na modelování stabilní. Pokud tomu tak není, níže naleznete seznam nejčastějších příčin:
• Nesprávná definice podpor / chybějící podpory
To může vést k nestabilitě, protože systém není podepřen ve všech směrech. Proto je nezbytné, aby podporové podmínky byly v rovnováze se systémem a také s vnějšími okrajovými podmínkami. Staticky neurčité systémy také vedou k přerušení výpočtu z důvodu nedostatečných okrajových podmínek.
► Obrázek | https://www.dlubal.com/cs/img/036709
• Kroucení prutů okolo vlastní osy
Pokud dochází ke kroucení prutů okolo vlastní osy, tzn. že prut nedrží okolo vlastní osy, může v důsledku toho dojít k nestabilitě. Častou příčinou je nastavení kloubů na koncích prutů. Může se stát, že jak na počátečním, tak i na koncovém uzlu byly zavedeny torzní klouby.
► Obrázek | https://www.dlubal.com/cs/img/036710
• Chybějící spojení prutů
Hledáte neukotvené pruty? Zvláště v případě rozsáhlých a složitých modelů se může snadno stát, že některé pruty nejsou vzájemně spojeny, a proto se "volně vznášejí ve vzduchu". Pokud zapomenete také na křížení prutů, které by se měly protínat, může to také vést k nestabilitě. Řešení nabízí kontrola modelu pomocí možnosti "Křížící se nespojené pruty", která vyhledá pruty, které se kříží, ale v průsečíku nemají společný uzel.
• Žádný společný uzel
Podívejte se pozorně. Uzly leží očividně na stejném místě, při bližším posouzení se však od sebe mírně odchylují. Často je to způsobeno importem CAD souborů, což je ale možné opravit pomocí kontroly modelu.
► Obrázek | https://www.dlubal.com/cs/img/036712
• Příliš mnoho kloubů na konci prutu v uzlu
Věnujte pozornost kloubům na konci prutu: příliš mnoho kloubů na koncích prutů v uzlu také může způsobit přerušení výpočtu. Pro každý uzel je možné zadat pouze n-1 kloubů se stejným stupněm volnosti vzhledem ke globálnímu souřadnému systému, kde „n“ je počet připojených prutů. Totéž platí pro liniové klouby.
► Obrázek | https://www.dlubal.com/cs/img/036713
2. Kontrola vyztužení
Chybějící vyztužení také vede k přerušení výpočtu v důsledku nestability. Proto byste měli vždy zkontrolovat, zda je konstrukce dostatečně vyztužena ve všech směrech.
► Obrázek | https://www.dlubal.com/cs/img/036714
3. Numerické problémy
K tomu si ukážeme následující příklad. Jedná se o kloubový rám vyztužený tahovými pruty. V prvním výpočetním cyklu budou z důvodu zkrácení stojky vlivem svislých zatížení všechny tyto pruty zatíženy malými tlakovými silami. Jsou odstraněny ze systému (protože lze přenášet pouze tah). V druhé iteraci bude konstrukce bez těchto prutů nestabilní. Chcete-li tento problém vyřešit, máte několik možností. U tahových prutů můžete použít předpětí (zatížení na prut), pro "eliminaci" malých tlakových sil, dále je možné prutům přiřadit malou tuhost nebo můžete pruty jeden po druhém odstranit.
V programu RSTAB 9 je nastavení výpočtu automatické; v programu RFEM6 lze volitelně aktivovat.
► Obrázek | https://www.dlubal.com/cs/img/036711
4. Identifikace příčin nestability
• Automatická kontrola modelu s grafickým zobrazením výsledků
Při hledání příčiny nestability vám může pomoci grafické zobrazení v addonu Stabilita konstrukce pro RFEM 6 / RSTAB 9 https://www.dlubal.com/cs/produkty/addony-pro-rfem-6-a-rstab-9/doplnkove-analyzy/stabilita-konstrukce. Pomocí volby "Spočítat bez zatížení pro kontrolu nestability pomocí vlastního tvaru..." je možné počítat i hypoteticky nestabilní systémy. Na základě dat modelu se provede analýza vlastních čísel, takže jako výsledek se graficky zobrazí nestabilita příslušného konstrukčního prvku.
► Obrázek | https://www.dlubal.com/cs/img/036715
• Problém s kritickým zatížením
Nechají se spočítat zatěžovací stavy nebo kombinace zatížení podle teorie I. řádu...
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
