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Esta tesis doctoral de Rostislav Lang trata sobre el cálculo y análisis de estructuras de membranas usando el software del MEF (método de elementos finitos).
Módulo adicional RF-CUTTING-PATTERN para RFEM
Patrones de corte de estructuras de membranas tensadas
Más información
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"RFEM es lo mejor que he utilizado. Tengo experiencia con RISA, STAAD, ETABS, Visual Analysis y otros más. En el mundo de las estructuras tensadas o textiles he probado NDN, Forten, etc. Una vez te acostumbras con la interfaz de RFEM, no tiene comparación con los otros. Incluso con las estructuras típicas, es mucho más fácil."
Fernando Peña, P.E.
19. octubre 2016
Tesis doctoral sobre el cálculo de estructuras de membranas según el MEF
El módulo adicional RF-CUTTING-PATTERN calcula y organiza los patrones de corte para estructuras con membranas. Las condiciones de contorno de los patrones de corte en la geometría curva están determinadas por las líneas de contorno y las líneas de corte planas independientes o las líneas de corte geodésicas. El proceso de aplanado se realiza según la teoría de la energía mínima.
Para cada patrón de corte, es posible aplicar la compensación en la dirección de la urdimbre y la trama. Puede definir un valor de compensación específico para cada línea de contorno, así como los solapamientos para el proceso de fabricación.
1
Funciones
- Líneas de corte planas y geodésicas
- Aplanado de partes de superficies doblemente curvadas de membranas tensadas o cojines neumáticos
- Definición de patrones de corte mediante el uso de líneas de contorno las cuales no se necesita que estén conectadas
- Aplanado sofisticado basado en la teoría de energía mínima
- Tolerancias de soldaduras y de contorno
- Compensación uniforme o lineal mediante la dirección de la urdimbre y la trama
- Posibilidad de compensaciones distintas en líneas de contorno
- Organización de datos adaptable (cualquier modificación adicional de datos de entrada se considera hasta la "soldadura" final)
- Muestra gráfica de los patrones de corte
- Información estadística sobre cada patrón de corte (anchura, longitud, tamaño)
- Opción de generar automáticamente patrones a partir de celdas
2
Entrada de datos
RF-CUTTING-PATTERN se activa seleccionando la opción respectiva en la pestaña de opciones en Datos generales de cualquier modelo de RFEM. Después de activar el módulo adicional, se muestra un objeto nuevo de "Patrones de corte" en la pestaña Datos del Navegador. Si la distribución de superficies de membrana para el corte en la posición básica es demasiado grande, se puede dividir la superficie mediante líneas de corte (tipos de línea "Corte mediante dos líneas" o "Corte mediante sección") en las correspondientes bandas parciales.
Luego se puede definir los datos de entrada individuales para cada patrón de corte mediante el uso del objeto "Patrón de corte". Aquí es posible seleccionar las líneas de contorno, compensaciones y tolerancias.
Pasos de la secuencia de trabajo:- Creación de líneas de corte
- Creación del patrón seleccionando sus líneas de contacto o usando un generador semiautomático
- Selección libre de la orientación de la urdimbre y la trama introduciendo un ángulo
- Aplicación de valores de compensación
- Definición opcional de compensaciones distintas para líneas de contorno
- Tolerancias distintas para líneas de soldadura y líneas de contorno
- Representación preliminar del patrón de corte en la ventana gráfica del lado sin iniciar el cálculo principal no lineal
3
Cálculo
El cálculo no lineal adopta la geometría real de la malla de componentes de superficie planos, combados, curvados simples o curvados doblemente a partir del patrón de corte seleccionado y aplana este componente de superficie según la minimización de la energía de distorsión, asumiendo un comportamiento de material definido.
Básicamente, este método intenta comprimir la geometría de la malla en una presa asumiendo un contacto sin rozamiento y buscar un estado tal donde las tensiones debidas al aplanado estén en equilibrio con el componente en el plano. De esta manera se consigue la energía mínima y la precisión óptima del patrón de corte. Se considera la compensación para la urdimbre y la trama, así como también para las líneas de contorno. Entonces, se aplican las tolerancias definidas en las líneas de contorno a la geometría de la superficie plana resultante.
Funciones:- Minimización de la energía de distorsión en el proceso de aplanado para patrones de corte muy precisos
- Aplicación para casi todas las disposiciones de mallas
- Reconocimiento de las definiciones de los patrones de corte adjuntos para mantener la misma longitud
- Aplicación de la malla para el cálculo principal
4
Resultados
Después del cálculo, aparecen las "Coordenadas de punto" en el cuadro de diálogo del patrón de corte. En esta pestaña, el resultado se muestra en forma de una tabla con coordenadas y una superficie en la ventana gráfica. La tabla de coordenadas presenta nuevas coordenadas aplanadas relativas al centro de gravedad del patrón de corte para cada nudo de la malla. Además, el patrón de corte se representa con el sistema de coordenadas en el centro de gravedad en la ventana gráfica. Al seleccionar una celda de la tabla, el nudo respectivo se muestra con una flecha en el gráfico. Además, el área del patrón de corte se muestra bajo la tabla de los nudos.
Además, para cada patrón se muestran los resultados estándares de tensión/deformación en el caso de carga de RF-CUTTING PATTERN.
Características:- Resultados en una tabla incluyendo la información sobre el patrón de corte
- Tabla inteligente que interactúa con el gráfico
- Resultados de la geometría aplanada en un archivo DXF
- Resultados en el informe global de cálculo
- Resultados de deformaciones después del aplanado para la evaluación de patrones
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Patrón de corte para vaina de membrana y elementos de cable
Las estructuras de cuerdas y membranas se consideran estructuras muy delgadas y estéticas. Las formas de doble curva a veces muy complejas se pueden encontrar por medio de algoritmos de búsqueda de forma adecuados. Una posible solución es buscar la forma a través del equilibrio entre la tensión superficial (pretensado existente y una carga adicional como el peso propio, la presión, etc.) y las condiciones de contorno dadas.
Nuevo
En comparación con el módulo adicional RF-FORM-FINDING (RFEM 5), se han agregado las siguientes características nuevas al complemento Búsqueda de forma (form-finding) para RFEM 6:
- Especificación de todas las condiciones de contorno de carga de la búsqueda de forma en un caso de carga
- Almacenamiento de los resultados de la búsqueda de forma como estado inicial para un análisis posterior del modelo
- Asignación automática del estado inicial de la búsqueda de forma mediante asistentes de combinación para todas las situaciones de carga de una situación de proyecto
- Condiciones de contorno adicionales de la geometría de la búsqueda de forma para barras (longitud sin tensar, flecha vertical máxima, flecha vertical en el punto bajo)
- Condiciones de contorno de la carga de búsqueda de forma adicionales para barras (fuerza máxima en la barra, fuerza mínima en la barra, componente de tracción horizontal, tracción en el extremo i, tracción en el extremo j, tracción mínima en el extremo i, tracción mínima en el extremo j)
- Tipos de material "Tela" y "Lámina" en la biblioteca de materiales
- Búsquedas de forma paralelas en un modelo
- Simulación de estados de búsqueda de forma de construcciones secuenciales en conexión con el complemento de Análisis de fases de construcción (CSA)
-
¿Puedo exportar mi patrón de corte?
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