Form-finding pro RFEM 6

Funkce

• Form-finding membránových a lanových konstrukcí namáhaných tahem
• Form-finding tlakově zatížených prutových nosných konstrukcí
• Hledání tvaru se zohledněním celého systému s následným posouzením
• Vysoce kvalitní form-finding pomocí iterační metody URS
• Pneumatické předpětí pomocí zatížení tlakem plynu
• Využití ideálního plynu v membránovém plášti
• Geometrické a silové zadání form-findingu pro prutové prvky
• Izotropní a ortotropní předpětí ploch
• Stabilizovaný form-finding pro kuželové tvary s tangenciálním a radiálním předpětím
• Uspořádání všech zadání pro form-finding v jednom zatěžovacím stavu
• Použití izotropních a ortotropních materiálů s odlišnými předpětími ve směru osnovy a útku
• Zohlednění nelineárních materiálových modelů pomocí addonu "Nelineární chování materiálu"
• Vícestupňové procesy form-findingu a dočasné modely pomocí addonu "Analýza fází výstavby (CSA)"
• Výsledkem nalezený univerzálně použitelný počáteční stav s vynucenými deformacemi
• Grafické vyhodnocení tvaru pomocí barevných výkresů souřadnic a sklonu
• Automatické přiřazení počátečního stavu generátorem kombinací
• Zobrazení všech výsledků na počátečním a deformovaném tvaru i výsledky v jednotlivých iteracích na příslušné deformované geometrii prvku

Vstupní data

Pokud v základních údajích aktivujete addon form-finding, přiřadí se zatěžovacím stavům kategorie zatěžovacích stavů "Předpětí" tvarovací účinek v návaznosti na vyhledávací zatížení z katalogu zatížení na pruty, plochy a objemy. Toto je zatěžovací stav předpětí. Tím se změní na formulářovou analýzu pro celý model se všemi definovanými prutovými, plošnými a objemovými prvky. Tvar příslušných prutů a membránových prvků uprostřed celkového modelu lze dosáhnout pomocí speciálních zatížení pro tvarování a regulárních zadání zatížení. Tato zatížení popisující očekávanou deformaci nebo silový stav po zjištění tvaru v prvcích. Regulární zatížení popisují vnější zatížení na celý systém.

Výpočet

Víte přesně, jak se počítá nalezení tvaru? Zaprvé, vyhledání zatěžovacích stavů kategorie zatěžovacích stavů „předpětí“ posune počáteční geometrii sítě pomocí iteračních smyček do optimálně vyvážené 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. Abyste mohli prakticky realizovat oba typy jednotlivě nebo společně, můžete si při výpočtu vybrat ze dvou typů popisu vektorů tvarových sil:

• 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

Výsledky

V „zatěžovacím stavu předpětí“ získáte model konstrukce s použitými silami. Tento zatěžovací stav udává ve výsledcích deformací posun z výchozí polohy pro zadání do tvarově určené geometrie. Ve výsledcích na základě síly nebo napětí (vnitřní síly na prutech a plochách, objemová napětí, tlaky plynů atd.) upřesní stav pro zachování nalezeného tvaru. Pro analýzu geometrie tvaru vám program nabídne rovinný obrys s výstupem absolutní výšky a diagram sklonu pro vizualizaci situace se sklonem.

Nyní přistoupíme k dalšímu výpočtu a statické analýze celého modelu. Za tímto účelem program převede zjištěnou geometrii včetně elementárního rozšíření do obecně použitelného výchozího stavu. Nyní jej můžeme použít v zatěžovacích stavech a kombinacích zatížení.