Il calcolo non lineare adotta la geometria della mesh reale dei componenti di superficie planari, deformati, curvilinei semplici o a doppia curva dal modello di taglio selezionato e appiattisce questo componente di superficie in conformità con la minimizzazione dell'energia di distorsione, assumendo il comportamento del materiale definito.
In termini semplificati, questo metodo tenta di comprimere la geometria della mesh in una pressa, assumendo un contatto senza attrito, e di trovare lo stato in cui le tensioni da appiattimento nel componente sono in equilibrio nel piano. In questo modo, si ottiene un'energia minima e una precisione ottimale del modello di taglio. Vengono considerate la compensazione per ordito e trama e la compensazione per le linee di contorno. Quindi, le tolleranze definite sulle linee di contorno vengono applicate alla geometria della superficie piana risultante.
Caratteristiche:
Riduzione al minimo dell'energia di distorsione nel processo di appiattimento per schemi di taglio molto precisi
Applicazione per quasi tutte le disposizioni di mesh
Riconoscimento delle definizioni dei modelli di taglio adiacenti per mantenere la stessa lunghezza
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.
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.
Dopo aver avviato il calcolo, il programma esegue form‑finding sull'intera struttura. Il calcolo tiene conto dell'interazione tra le membrane, funi e struttura portante.
Il processo form‑finding viene realizzato iterativamente secondo il non lineare sistema URS (Updated Reference Strategy) del Prof. Dr. Bletzinger / Prof. Ramm. In questo modo, le forme in equilibrio sono ottenute considerando la precompressioni definite.
Inoltre, questo metodo ti consente di prendere in considerazione il peso proprio o la pressione interna per le strutture pneumatiche nel processo form‑finding. Il precompressione per le superfici (ad es. membrane) può essere definito in due modi diversi:
Metodo standard - definizione della pretensione necessaria in una superficie
Metodo di proiezione - prescrizione del precompressione richiesta in una proiezione di una superficie, stabilizzazione specialmente per le forme coniche
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)
Dopo il calcolo, la scheda "Coordinate del punto" appare nella finestra di dialogo del modello di taglio. In questa scheda, il risultato viene visualizzato sotto forma di una tabella con le coordinate e una superficie nella finestra grafica. La tabella delle coordinate presenta nuove coordinate appiattite relative al baricentro dello schema di taglio per ciascun nodo della mesh. Inoltre, nella finestra grafica è rappresentato lo schema di taglio con il sistema di coordinate al baricentro. Quando si seleziona una cella della tabella, il rispettivo nodo viene visualizzato con una freccia nel grafico. Inoltre, l'area del modello di taglio viene visualizzata sotto la tabella dei nodi.
Inoltre, i risultati delle tensioni/deformazioni standard per ogni modello sono visualizzati nel caso di carico RF‑CUTTING‑PATTERN in RFEM. Caratteristiche:
Risulta in una tabella, comprese le informazioni sullo schema di taglio
Tabella intelligente relativa al grafico
Risultati della geometria appiattita in un file DXF
Output delle deformazioni dopo l'appiattimento per valutare gli schemi di taglio
Risultati delle deformazioni dopo l'appiattimento per la valutazione dei modelli
La funzione di form-finding può essere attivata nella finestra di dialogo Dati generali, scheda Opzioni. Le pretensioni (o i requisiti geometrici per le aste) possono essere definite nei parametri per le superfici e le aste. Il processo di form-finding viene eseguito calcolando un caso RF-FORM-FINDING.
Passaggi della sequenza di lavoro:
Creazione di un modello in RFEM (superfici, travi, cavi, vincoli esterni, definizione del materiale, ecc.)
Impostazione della precompressione richiesta per le membrane e della forza o della lunghezza/flessione per le aste (ad esempio, funi)
Considerazione facoltativa di altri carichi per il processo di form-finding in casi di carico di form-finding speciali (peso proprio, pressione, peso del nodo acciaio, ecc.)
Impostazione dei carichi e delle combinazioni di carico per ulteriori analisi strutturali
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
C'è una complessità nota nel calcolo della risposta al calpestio su piani irregolari o scale di qualsiasi tipo. Footfall Analysis utilizza il modello RFEM e i risultati dell'analisi modale di -rstab-add-on-modules/dynamic-analysis/rf-dynam-pro-natural-vibrations RF-DYNAM Pro - Natural Vibrations per prevedere i livelli di vibrazione in tutte le posizioni di un pavimento. Un rigoroso metodo di analisi è essenziale per consentire un'analisi accurata del comportamento dinamico del pavimento.
Il software incorpora le procedure di analisi più aggiornate, consentendo all'utente di scegliere tra i due metodi di calcolo più utilizzati disponibili, vale a dire il metodo del centro di calcestruzzo (CCIP-016) e il metodo Steel Construction Institute (P354).
Libera definizione degli strati di armatura (2 o 3 strati) nel progetto allo stato limite ultimo
Grazie alla rappresentazione vettoriale delle principali direzioni di tensione delle forze interne, è possibile modificare l'orientamento del terzo strato di armatura affinchè assorba i carichi nel miglior modo possibile.
Flessibilità progettuale per evitare armatura compressa o di taglio
Progetto di superfici come travi profonde (teoria delle membrane)
Opzione per definire le armature di base per gli strati di armatura superiore e inferiore
Definizione dell'armatura disposta per il progetto allo stato limite di esercizio
Output dei risultati nei punti di qualsiasi griglia selezionata
Estensione opzionale del modulo con l'analisi non lineare degli spostamenti generalizzati. Il calcolo viene eseguito in RF-CONCRETE Deflect riducendo la rigidezza secondo la normativa, o in RF-CONCRETE NL dal calcolo lineare generale per la determinazione della riduzione della rigidezza in un processo iterativo.
Progettazione con momenti di progetto alle estremità dei pilastri
Scomposizione precisa delle ragioni per la verifica non riuscita
Dettagli di progetto per tutte le posizioni per una migliore tracciabilità della determinazione dell'armatura
Esportazione di isolinee per l'armatura longitudinale in un file DXF per un ulteriore utilizzo nei programmi CAD come base per il calcolo di armature
RF-CUTTING-PATTERN si attiva selezionando la rispettiva opzione nella scheda Opzioni in Dati generali di qualsiasi modello RFEM. Dopo aver attivato il modulo aggiuntivo, un nuovo oggetto, "Schemi di taglio", viene visualizzato in Dati modello. Se la distribuzione della superficie della membrana per il taglio nella posizione di base è troppo grande, è possibile dividere la superficie con linee di taglio (tipi di linea "Taglia tramite due linee" o "Taglia tramite sezione") nelle strisce parziali corrispondenti.
Quindi è possibile definire le singole voci per ogni schema di taglio utilizzando l'oggetto "Schema di taglio". Qui è possibile impostare le linee di contorno, le compensazioni e le tolleranze.
Passaggi della sequenza di lavoro:
Creazione di linee di taglio
Creazione del modello selezionando le sue linee di contorno o utilizzando un generatore semiautomatico
Selezione libera dell'orientamento di ordito e trama inserendo un angolo
Applicazione dei valori di compensazione
Definizione opzionale di diverse compensazioni per le linee di contorno
Diverse tolleranze (saldatura, linea di contorno)
Rappresentazione preliminare dello schema di taglio nella finestra grafica a lato senza avviare il calcolo non lineare principale
L'attivazione di 'Mostra form-finding' nel menu di scelta rapida porta a un form-finding preliminare automatico secondo le proprietà di form-finding salvate quando si modifica la struttura delle superfici della membrana. Questa modalità grafica interattiva si basa sul metodo della densità della forza.
I risultati del processo di form-finding sono una nuova forma e le forze interne corrispondenti. I soliti risultati, come spostamenti generalizzati, forze, tensioni e altri possono essere visualizzati nel caso RF-FORM-FINDING.
Questa forma precompressa è disponibile come stato iniziale per tutti gli altri casi e combinazioni di carico nell'analisi strutturale.
Per una maggiore facilità nella definizione dei casi di carico, è possibile utilizzare la trasformazione NURBS (Parametri di calcolo/Form-Finding). Questa funzione sposta le superfici originali e i cavi in posizione dopo il form‑finding.
Utilizzando i punti della griglia delle superfici o i nodi di definizione delle superfici NURBS, i carichi liberi possono essere situati su parti selezionate della struttura.
In RFEM, c'è un'opzione per accoppiare le superfici con i tipi di rigidezza "Membrana" e "Membrana ortotropa" con i modelli di materiale "Isotropo elastico non lineare 2D/3D" e "Isotropo plastico 2D/3D" (modulo aggiuntivo RF-MAT NL è richiesto).
Questa funzionalità consente, ad esempio, la simulazione del comportamento della deformazione non lineare delle lamine di ETFE.
Con l'opzione 'Topologia su form-finding' attivata nel Navigatore progetti - Visualizza, la visualizzazione del modello è ottimizzata in base alla geometria di form-finding. Ad esempio, i carichi saranno visualizzati in relazione al sistema deformato.