Entrambi i metodi di ottimizzazione hanno una cosa in comune. Alla fine del processo, ti forniscono un elenco di mutazioni del modello dai dati memorizzati. Qui è possibile trovare i dettagli del risultato di controllo dell'ottimizzazione e l'assegnazione dei valori associati ai parametri di ottimizzazione. Questo elenco è organizzato in ordine decrescente. È possibile trovare la soluzione migliore assunta mostrata nella prima riga. Per questo, il risultato dell'ottimizzazione con la sua assegnazione del valore determinato è il più vicino al criterio di ottimizzazione. Tutti i risultati degli add-on hanno un utilizzo < 1. Inoltre, una volta completata l'analisi, il programma adatterà l'assegnazione del valore a quella della soluzione ottimale per i parametri di ottimizzazione nell'elenco dei parametri globali.
Nelle finestre di dialogo del materiale, è possibile trovare le schede aggiuntive "Stima dei costi" e "Stima delle emissioni di CO2 ". Mostrano le singole somme stimate delle aste, delle superfici e dei solidi assegnati per unità di peso, volume e area. Inoltre, queste schede mostrano il costo totale e l'emissione di tutti i materiali assegnati. Questo ti dà una buona panoramica del tuo progetto.
Hai delle domande riguardo al programma? L'ottimizzazione strutturale nei programmi RFEM e RSTAB è un completamento dell'input parametrico. È un processo parallelo oltre al calcolo del modello vero e proprio con tutti i suoi calcoli regolari e le definizioni di progetto. L'add-on presuppone che il modello o il blocco sia costruito con un contesto parametrico e sia controllato nella sua interezza da parametri di controllo globali del tipo "ottimizzazione". Pertanto, questi parametri di controllo hanno un limite inferiore e superiore e una dimensione del passo per delimitare l'intervallo di ottimizzazione. Se si desidera trovare valori ottimali per i parametri di controllo, è necessario specificare un criterio di ottimizzazione (ad esempio, peso minimo) con la selezione di un metodo di ottimizzazione (ad esempio, ottimizzazione dello sciame di particelle).
È già possibile trovare la stima dei costi e delle emissioni di CO2 nelle definizioni dei materiali. È possibile attivare entrambe le opzioni individualmente in ogni definizione di materiale. La stima si basa su un'unità per il costo unitario o l'emissione unitaria per aste, superfici e solidi. In questo caso, è possibile selezionare se specificare le unità per peso, volume o area.
Ci sono due metodi che è possibile utilizzare per il processo di ottimizzazione, con i quali è possibile trovare i valori dei parametri ottimali secondo un criterio di peso o di deformazione.
Il metodo più efficiente con il minor tempo di calcolo è l'ottimizzazione quasi naturale dello sciame di particelle (PSO). Ne hai sentito parlare o letto? Questa tecnologia di intelligenza artificiale (AI) ha una forte analogia con il comportamento degli stormi di animali, in cerca di un luogo di riposo. In tali sciami, puoi trovare molte persone (vedi soluzione di ottimizzazione - ad esempio, peso) a cui piace stare in un gruppo e seguire il movimento del gruppo. Assumiamo's che ogni singola asta dello sciame abbia la necessità di riposare in un luogo di riposo ottimale (cfr. soluzione migliore - ad esempio, peso più basso). Questa necessità aumenta man mano che ci si avvicina al luogo di riposo. Pertanto, il comportamento dello sciame è influenzato anche dalle proprietà dello spazio (vedi diagramma dei risultati).
Perché l'escursione nella biologia? Molto semplicemente: il processo PSO in RFEM o RSTAB procede in modo simile. L'esecuzione del calcolo inizia con un risultato di ottimizzazione da un'assegnazione casuale dei parametri da ottimizzare. Determina ripetutamente nuovi risultati di ottimizzazione con vari valori dei parametri, che si basano sull'esperienza delle mutazioni del modello precedentemente eseguite. Il processo continua fino al raggiungimento del numero specificato di possibili mutazioni del modello.
In alternativa a questo metodo, il programma offre anche un metodo di elaborazione batch. Questo metodo tenta di verificare tutte le possibili mutazioni del modello specificando casualmente i valori per i parametri di ottimizzazione fino a raggiungere un numero predeterminato di possibili mutazioni del modello.
Dopo aver calcolato una mutazione del modello, entrambe le varianti controllano anche i rispettivi risultati di verifica attivati degli add-on. Inoltre, salvano la variante con il corrispondente risultato dell'ottimizzazione e l'assegnazione del valore dei parametri di ottimizzazione se l'utilizzo è < 1.
È possibile determinare i costi totali stimati e le emissioni dalle rispettive somme dei singoli materiali. Le somme dei materiali sono composte dalle somme parziali basate sul peso, sul volume e sull'area dell'asta, della superficie e degli elementi solidi.
Il coefficiente di rilevanza modale (MRF) può aiutarti a valutare in che misura elementi specifici partecipano a una forma modale specifica. Il calcolo si basa sull'energia di deformazione elastica relativa di ogni singola asta.
L'MRF può essere utilizzato per distinguere le forme modali locali e le globali. Se più aste singole mostrano un MRF significativo (ad esempio, > 20%), l'instabilità dell'intera struttura o di una sottostruttura è molto probabile. D'altra parte, se la somma di tutti gli MRF per un modo proprio di vibrare è intorno al 100%, ci si può aspettare un fenomeno di stabilità locale (ad esempio, instabilità di una singola barra).
Inoltre, l'MRF può essere utilizzato per determinare i carichi critici e le lunghezze di instabilità equivalenti di alcune aste (ad esempio, per la verifica di stabilità). Le forme modali per le quali un'asta specifica ha valori MRF piccoli (ad esempio, < 20%) possono essere trascurate in questo contesto.
L'MRF viene visualizzato per forma modale nella tabella dei risultati in Analisi di stabilità → Risultati per aste → Lunghezze libere d'inflessione e carichi critici.
Il processo di form-finding fornisce un modello strutturale con forze attive nel "caso di carico di precompressione" Questo caso di carico mostra lo spostamento dalla posizione di input iniziale alla geometria trovata dalla forma nei risultati della deformazione. Nei risultati basati sulla forza o sulla tensione (forze interne dell'asta e della superficie, tensioni dei solidi, pressioni del gas e così via), chiarisce lo stato per il mantenimento della forma trovata. Per l'analisi della geometria della forma, il programma offre un grafico della linea di contorno bidimensionale con l'output dell'altezza assoluta e un grafico dell'inclinazione per la visualizzazione della situazione del pendio.
Ora, viene eseguito un ulteriore calcolo e un'analisi strutturale dell'intero modello. A tale scopo, il programma trasferisce la geometria di forma trovata comprese le deformazioni degli elementi in uno stato iniziale universalmente applicabile. Ora puoi usarlo nei casi di carico e nelle combinazioni di carico.
I risultati di tensione e deformazione per superficie possono essere emessi nella tabella dei risultati della superficie in base allo strato di spessore.
Se nel programma è presente un caso di carico o una combinazione di carico, il calcolo di stabilità è attivato. È possibile definire un altro caso di carico per considerare, ad esempio, la precompressione iniziale.
Per questo, è necessario specificare se eseguire un'analisi lineare o non lineare. A seconda del caso di applicazione, è possibile selezionare un metodo di calcolo diretto, come il metodo di Lanczos o il metodo di iterazione ICG. Le aste non integrate nelle superfici sono generalmente visualizzate come elementi dell'asta con due nodi EF. Con tali elementi, il programma non può determinare l'instabilità locale delle singole aste. Ecco'perché hai la possibilità di dividere automaticamente le aste.
Il tipo di carico di ristagno consente di simulare le azioni della pioggia su superfici curve multiple, tenendo conto degli spostamenti secondo l'analisi a grandi spostamenti.
Questo processo numerico della pioggia analizza la geometria della superficie assegnata e determina quali componenti della pioggia defluiscono e quali si raccolgono in pozzanghere (sacche d'acqua) sulla superficie. La dimensione dell'accumulo d'acqua risulta quindi in un carico verticale corrispondente per l'analisi strutturale.
Ad esempio, è possibile utilizzare questa funzione nell'analisi di geometrie di coperture a membrana approssimativamente orizzontali soggette al carico della pioggia.
Una volta attivato l'add-on Form-Finding nei Dati di base, un effetto form-finding viene assegnato ai casi di carico con la categoria del caso di carico "Precompressione" in combinazione con i carichi form-finding dall'asta, dalla superficie e dal solido catalogo dei carichi. Questo è un caso di carico di precompressione. Quindi si trasforma in un'analisi di form-finding per l'intero modello con tutti gli elementi di aste, superfici e solidi definiti in esso. È possibile ottenere il form-finding degli elementi di aste e membrane pertinenti nel modello generale utilizzando carichi di form-finding speciali e definizioni di carico regolari. Questi carichi di form-finding descrivono lo stato di deformazione o forza previsto dopo il form-finding negli elementi. I carichi regolari descrivono il carico esterno dell'intero sistema.
Rispetto al modulo aggiuntivo RF-FORM-FINDING (RFEM 5), il programma include:\} le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte per RFEM 6:
Specifica di tutte le condizioni al contorno di carico di form-finding in un caso di carico
Memorizzazione dei risultati di form-finding come stato iniziale per ulteriori analisi del modello
Assegnazione automatica dello stato iniziale di form-finding tramite procedure guidate di combinazione a tutte le situazioni di carico di una situazione di progetto
Inoltre, condizioni al contorno della geometria di form-finding per le aste (lunghezza non sollecitata, flessione verticale massima, flessione verticale nel punto basso)
Condizioni al contorno del carico di ricerca della forma aggiuntivo per le aste (forza massima nell'asta, forza minima nell'asta, componente di trazione orizzontale, trazione all'estremità i, trazione all'estremità j, trazione minima all'estremità i, trazione minima all'estremità j)
Tipo di materiale "Tessuto" e "Lamina" nella libreria dei materiali
Form-finding paralleli in un modello
Simulazione degli stati di form-finding della costruzione in sequenza in connessione con l'add-on Analisi delle fasi costruttive (CSA)
Puoi essere certo che i costi sono un fattore importante nella pianificazione strutturale di qualsiasi progetto. È anche essenziale rispettare le disposizioni sulla stima delle emissioni. L'add-on in due parti Ottimizzazione & Stima dei costi/Emissioni di CO2 rende più facile orientarsi nella giungla di norme e opzioni. Utilizza la tecnologia di intelligenza artificiale (AI) dell'ottimizzazione dello sciame di particelle (PSO) per trovare i parametri giusti per i modelli parametrizzati e i blocchi che garantiscono il rispetto dei consueti criteri di ottimizzazione. Inoltre, l'add-on stima i costi o le emissioni di CO2 del modello strutturale specificando i costi unitari o le emissioni dei materiali. Con questo add-on, sei al sicuro.
Determinazione delle tensioni principali e di base, della membrana e delle tensioni tangenziali, nonché delle tensioni equivalenti e delle tensioni equivalenti della membrana
Spannungsnachweis für nahezu beliebig geformte Strukturteile
Tensioni equivalenti calcolate secondo diversi approcci:
Ipotesi di modifica della forma (von Mises)
Ipotesi della tensione tangenziale (Tresca)
Ipotesi di tensione normale (Rankine)
Ipotesi di deformazione principale (Bach)
Possibilità di ottimizzazione degli spessori delle superfici e del trasferimento dati in RFEM
Output delle deformazioni
Risultati dettagliati delle singole componenti di tensione e dei rapporti in tabelle e grafici
Funzione di filtro per solidi, superfici, linee e nodi nelle tabelle
Tensioni tangenziali trasversali secondo Mindlin, Kirchhoff o specifiche definite dall'utente
Valutazione delle tensioni per le saldature sulle linee di collegamento tra superfici ( Caratteristiche del prodotto )
Come primi risultati, il programma presenta i coefficienti di carico critici. È quindi possibile eseguire una valutazione dei rischi di stabilità. Per i modelli di aste, le lunghezze libere d'inflessione risultanti e i carichi critici delle aste vengono visualizzati nelle tabelle.
Utilizzare la finestra dei risultati successiva per verificare gli autovalori normalizzati ordinati per nodo, asta e superficie. Il grafico degli autovalori consente di valutare il comportamento all'instabilità. In questo modo sarà più facile prendere le contromisure.
Sai esattamente come viene eseguito il form-finding? Innanzitutto, il processo di form-finding dei casi di carico con la categoria di casi di carico "Precompressione" sposta la geometria della mesh iniziale in una posizione bilanciata in modo ottimale mediante cicli di calcolo iterativi. Per questa attività, il programma utilizza il metodo della strategia di riferimento aggiornata (URS) del Prof. Bletzinger e del Prof. Ramm. Questa tecnologia è caratterizzata da forme di equilibrio che, dopo il calcolo, soddisfano quasi esattamente le condizioni al contorno di form-finding inizialmente specificate (curva, forza e precompressione).
Oltre alla pura descrizione delle forze attese o delle flessioni sugli elementi da formare, l'approccio integrale dell'URS consente anche di considerare le forze regolari. Nel processo generale, ciò consente, ad esempio, una descrizione del peso proprio o di una pressione pneumatica tramite i carichi degli elementi corrispondenti.
Tutte queste opzioni danno al kernel di calcolo il potenziale per calcolare le forme anticlastiche e sinclastiche che si trovano in un equilibrio di forze per geometrie planari o rotazionalmente simmetriche. Per essere in grado di implementare realisticamente entrambi i tipi singolarmente o insieme in un unico ambiente, il calcolo fornisce due modi per descrivere i vettori delle forze di form-finding:
Metodo di trazione - descrizione dei vettori di forze di form-finding nello spazio per geometrie planari
Metodo di proiezione - descrizione dei vettori della forza di form-finding su un piano di proiezione con fissazione della posizione orizzontale per geometrie coniche
Rispetto ai moduli aggiuntivi RF-/STABILITY (RFEM 5) e RSBUCK (RSTAB 8), le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte all'add-on Stabilità delle strutture per RFEM 6 / RSTAB 9:
Attivazione come proprietà di un caso di carico o di una combinazione di carico
Attivazione automatizzata del calcolo di stabilità tramite creazione guidate di combinazioni per diverse situazioni di carico in un solo passaggio
Aumento incrementale del carico con criteri di terminazione definiti dall'utente
Modifica della normalizzazione della forma modale senza ricalcolo
In RFEM è implementata una libreria per le superfici in legno a strati incrociati, da cui è possibile importare le strutture a strati del produttore (ad esempio, Binderholz, KLH, Piveteaubois, Södra, Züblin Timber, Schilliger, Stora Enso). Oltre agli spessori degli strati ed ai materiali, ci sono anche informazioni sulle riduzioni di rigidezza e sull'incollaggio del lato stretto.
È possibile selezionare diversi metodi disponibili per l'analisi degli autovalori:
Metodi diretti
I metodi diretti (Lanczos [RFEM], radici del polinomio caratteristico [RFEM], metodo di iterazione sottospaziale [RFEM/RSTAB], iterazione inversa spostata [RSTAB]) sono adatti per modelli di piccole e medie dimensioni. Utilizzare questi metodi di risoluzione rapida solo se il computer ha una grande quantità di memoria RAM.
Metodo di iterazione ICG (gradiente coniugato incompleto [RFEM])
Al contrario, questo metodo richiede solo una piccola quantità di memoria. Gli autovalori sono determinati uno dopo l'altro. Può essere utilizzato per calcolare grandi sistemi strutturali con pochi autovalori.
Utilizzare l'add-on Stabilità della struttura per eseguire un'analisi di stabilità non lineare utilizzando il metodo incrementale. Questa analisi fornisce risultati vicini alla realtà anche per strutture non lineari. Il coefficiente di carico critico è determinato aumentando gradualmente i carichi del caso di carico sottostante fino al raggiungimento dell'instabilità. L'incremento del carico tiene conto delle non linearità come aste che si rompono, vincoli esterni e fondazioni e non linearità dei materiali. Dopo aver aumentato il carico, è possibile eseguire un'analisi di stabilità lineare sull'ultimo stato stabile per determinare la modalità di stabilità.
Tra gli altri, nella libreria delle strutture a strati sono disponibili i seguenti produttori di legno a strati incrociati:
Binderholz (USA)
KLH (USA, CAN)
Calle buck (USA, CAN)
Nordic Structures (USA, CAN)
Mercer Mass Timber
SmartLam
Stirling strutturale
Sovrastrutture elencate in Lignatec Edition 32 "Legno lamellare a strati incrociati di produzione svizzera".
Importando una struttura dalla libreria delle strutture a strati, tutti i parametri rilevanti vengono adottati automaticamente. La libreria è continuamente aggiornata.
Dopo aver completato la verifica, il programma si prenderà cura dei risultati chiaramente organizzati. Pertanto, il programma mostra le tensioni massime risultanti e i rapporti di tensione ordinate per sezione, asta/superficie, solido, set di aste, posizione x e così via. Oltre ai valori dei risultati tabulari, l'add-on mostra il grafico della sezione trasversale corrispondente con i punti di tensione, il diagramma delle tensioni e anche i valori. È possibile correlare il tasso di lavoro a qualsiasi tipo di tensione. La posizione corrente mente attiva viene evidenziata anche nel modello di analisi di RFEM/RSTAB.
Oltre alla valutazione tabellare, il programma offre ancora di più. È anche possibile controllare graficamente le tensioni e i rapporti di progetto sul modello RFEM/RSTAB. È possibile regolare i colori e i valori individualmente.
La visualizzazione dei diagrammi dei risultati di un'asta o di un set di aste consente una valutazione mirata. Per ogni posizione di progetto, è possibile aprire la rispettiva finestra di dialogo per verificare le proprietà della sezione rilevanti per la progettazione e le componenti di tensione di qualsiasi punto di tensione. Infine, hai la possibilità di stampare il grafico corrispondente, compresi tutti i dettagli del progetto.
Rispetto al modulo aggiuntivo RF-/STEEL (RFEM 5/RSTAB 8), le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte all'add -on Analisi tensioni-deformazioni per RFEM 6/RSTAB 9:
Trattamento di aste, superfici, solidi, saldature (giunti saldati in linea tra due e tre superfici con successiva verifica delle tensioni)
Output di tensioni, rapporti di tensioni, intervalli di tensioni e deformazioni
Tensione limite a seconda del materiale assegnato o di un input definito dall'utente
Specifica individuale dei risultati da calcolare tramite tipi di impostazioni liberamente assegnabili
Dettagli dei risultati non modali con visualizzazione della formula preparata e visualizzazione aggiuntiva dei risultati a livello di sezione trasversale delle aste
In RFEM 6, è possibile definire le saldature lineari tra le superfici e calcolare le tensioni di saldatura utilizzando l'add-on Analisi tensioni-deformazioni.
Sono disponibili i seguenti tipi di giunti:
Giunto di testa
Giunto d'angolo
Giunto a sovrapposizione
Giunto a T
A seconda del tipo di giunto selezionato, è possibile selezionare i seguenti tipi di saldatura: