Nell'add-on https://www.dlubal.com/en-US/products/rfem-fea-software/add-on-for-rfem-6/design/stress-strain-analysis stress-strain , è possibile definire un ciclo di tensione limite dipendente dal componente e considerarlo per la verifica.
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.
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.
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.
Vai al video esplicativoIn 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:
- Quadrata singola
- Quadrata doppia
- Smusso doppio
- Singola a V
- Doppia V
- Singola a U
- Doppia U
- Singola J
- Doppio J
I risultati di tensione e deformazione per superficie possono essere emessi nella tabella dei risultati della superficie in base allo strato di spessore.
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- generale
- Ottimizzazione e stima di costi/emissioni di CO2 per RFEM 6
- Ottimizzazione e stima dei costi/emissioni di CO2 per RSTAB 9
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.
Rispetto al modulo aggiuntivo RF-/STEEL Warping Torsion (RFEM 5 / RSTAB 8), le seguenti nuove caratteristiche sono state aggiunte all'add-on Torsione di ingobbamento (7 DOF) per RFEM 6 / RSTAB 9:
- Completa integrazione nell'ambiente di RFEM 6 e RSTAB 9
- Il 7° grado di libertà è considerato direttamente nel calcolo delle aste in RFEM/RSTAB sull'intero sistema
- Non è più necessario definire le condizioni del vincolo esterno o le rigidezze della molla per il calcolo sul sistema equivalente semplificato
- Possibile combinazione con altri add-on, ad esempio per il calcolo di carichi critici per instabilità torsionale e instabilità flesso-torsionale con analisi di stabilità
- Nessuna restrizione per le sezioni in acciaio a parete sottile (ad esempio, è anche possibile calcolare i momenti ribaltanti ideali per travi con sezioni in legno massicce)
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
- Output delle formule di verifica utilizzate
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
- Tabelle dei risultati con opzione di filtro
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- generale
- Ottimizzazione e stima di costi/emissioni di CO2 per RFEM 6
- Ottimizzazione e stima dei costi/emissioni di CO2 per RSTAB 9
- Tecnologia di intelligenza artificiale (AI): Ottimizzazione dello sciame di particelle (PSO)
- Ottimizzazione della struttura in base al peso minimo o alla deformazione
- Utilizzo di un numero qualsiasi di parametri di ottimizzazione
- Specifica di intervalli variabili
- Ottimizzazione delle sezioni trasversali e dei materiali
- Tipi di definizione dei parametri
- Ottimizzazione | Crescente o Ottimizzazione | Discendente
- Applicazione di modelli parametrici e blocchi
- Parametrizzazione JavaScript basata sul codice dei blocchi
- Ottimizzazione tenendo conto dei risultati della progettazione
- Visualizzazione tabellare delle migliori mutazioni del modello
- Visualizzazione in tempo reale delle mutazioni del modello nel processo di ottimizzazione
- Modella la stima dei costi specificando i prezzi unitari
- Determinazione del potenziale di riscaldamento globale GWP durante la realizzazione del modello stimando la CO2 equivalente
- Specifica delle unità basate su peso, volume e area (prezzo e CO2 e)
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- generale
- Ottimizzazione e stima di costi/emissioni di CO2 per RFEM 6
- Ottimizzazione e stima dei costi/emissioni di CO2 per RSTAB 9
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.
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- generale
- Ottimizzazione e stima di costi/emissioni di CO2 per RFEM 6
- Ottimizzazione e stima dei costi/emissioni di CO2 per RSTAB 9
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.
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- generale
- Ottimizzazione e stima di costi/emissioni di CO2 per RFEM 6
- Ottimizzazione e stima dei costi/emissioni di CO2 per RSTAB 9
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.
- Calcolo di modelli costituiti da aste, gusci ed elementi solidi
- Analisi di stabilità non-lineare
- Possibilità di considerare le forze assiali della precompressione iniziale
- Quattro solutori di equazione che facilitano il calcolo di numerose strutture
- Considerazione facoltativa delle variazioni di rigidezza in RFEM/RSTAB
- Determinazione del modo di stabilità maggiore del coefficiente di incremento del carico definito dall'utente (Shift method)
- Determinazione facoltativa delle forme modali di modelli instabili (per identificare la causa dell'instabilità)
- Visualizzazione delle deformate critiche
- Base per determinare l'imperfezione
- Considerazione di 7 direzioni di deformazione locale (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) o 8 forze interne (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω ) nel calcolo degli elementi dell'asta
- Utilizzabile in combinazione con un'analisi strutturale secondo statica lineare, del secondo ordine, e analisi a grandi spostamenti (possono essere prese in considerazione anche le imperfezioni)
- In combinazione con l'add-on Analisi di stabilità, consente di determinare i fattori di carico critici e le forme modali di problemi di stabilità come l'instabilità torsionale e l'instabilità flesso-torsionale
- Considerazione delle piastre terminali e degli irrigidimenti trasversali come molle di ingobbamento durante il calcolo delle sezioni a I con determinazione automatica e visualizzazione grafica della rigidezza della molla di ingobbamento
- Visualizzazione grafica dell'ingobbamento della sezione trasversale delle aste nella deformazione
- Integrazione completa con RFEM e RSTAB
È possibile eseguire il calcolo della torsione di ingobbamento sull'intero sistema. Quindi, consideri il 7° aggiuntivo grado di libertà nel calcolo dell'asta. Le rigidezze degli elementi strutturali collegati vengono automaticamente prese in considerazione. Significa che non è necessario 'definire rigidezze elastiche equivalenti o condizioni vincolari per un sistema staccato.
È quindi possibile utilizzare le forze interne dal calcolo con torsione di ingobbamento negli add-on per la verifica. Considera il bimomento di ingobbamento e il momento torcente secondario, a seconda del materiale e della norma selezionata. Un'applicazione tipica è l'analisi di stabilità secondo la teoria del secondo ordine con imperfezioni nelle strutture in acciaio.
Lo sapeva che... ? L'applicazione non è limitata alle sezioni trasversali in acciaio a parete sottile. Pertanto, è possibile, ad esempio, eseguire il calcolo del momento ribaltante ideale di travi con sezioni trasversali in legno massiccio.
- Analisi generale delle tensioni
- Importazione automatica delle forze interne da RFEM/RSTAB
- Output grafico e numerico di tensioni, deformazioni, e tassi di lavoro completamente integrati in RFEM/RSTAB
- Specifica della tensione limite definita dall'utente
- Riepilogo di componenti strutturali simili per la verifica
- Ampia gamma di opzioni di personalizzazione per l'output grafico
- Tabelle dei risultati disposte in modo chiaro per una rapida panoramica dopo la verifica
- Semplice tracciabilità dei risultati grazie alla documentazione completa del metodo di calcolo comprese tutte le formule
- Elevata produttività grazie alla quantità minima di dati di input richiesti
- Flessibilità dovuta ad impostazioni dettagliate per calcoli di base ed estesi
- Visualizzazione della zona grigia per intervalli di valori non importanti ( Caratteristiche prodotto )
- ottimizzazione della sezione trasversale
- Trasferimento di sezioni ottimizzate a RFEM/RSTAB
- Verifica di qualsiasi sezione in parete sottile da RSECTION
- Rappresentazione di un diagramma delle tensioni su una sezione
- Determinazione delle tensioni normali e di taglio
- Output delle componenti di tensione per i singoli tipi di forza interna dell'asta
- Rappresentazione dettagliata delle tensioni in tutti i punti di tensione
- Determinazione del Δσ più grande per ogni punto di tensione (ad esempio, per la verifica a fatica)
- Visualizzazione a colori delle tensioni e dei rapporti di progetto per una rapida panoramica delle zone critiche o sovradimensionate
- Output degli elenchi delle parti
- 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 )
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.
- È possibile attivare o disattivare l'uso dell'ingobbamento torsionale nella scheda Add-on dei Dati di base del modello.
- Dopo aver attivato l'add-on, l'interfaccia utente in RFEM è stata ampliata con alcune nuove voci nel navigatore, nelle tabelle e nelle finestre di dialogo.
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.
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.
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.