Schemat cięcia powłoki membranowej i elementów kabli

Artykuł techniczny na temat analizy statyczno-wytrzymałościowej w programach Dlubal Software

  • Baza informacji

Artykuł o tematyce technicznej

Artykuł został przetłumaczony przez Google Translator

Podgląd oryginalnego tekstu

Konstrukcje linowe i membranowe są uważane za konstrukcje bardzo smukłe i estetyczne. Czasami bardzo złożone, podwójnie zakrzywione kształty można znaleźć za pomocą odpowiednich algorytmów znajdowania kształtów. Jednym z możliwych rozwiązań jest poszukiwanie formy poprzez równowagę pomiędzy naprężeniem powierzchniowym (pod warunkiem że naprężenie wstępne i dodatkowe obciążenie, takie jak ciężar własny, ciśnienie itp.) A zadanymi warunkami brzegowymi.

Oprócz opracowania formy kluczowym procesem jest produkcja lub przygotowanie elementów do montażu na placu budowy. Tutaj inżynier zostaje krawcem. Ogromnym zadaniem jest pokazanie całej powierzchni podwójnie zakrzywionej powłoki membranowej pod danym naprężeniem, z wielu małych płaskich wzorów cięcia. Stopień trudności tego zadania staje się widoczny, gdy spróbujemy utworzyć rozwinięcie dla połowy pomarańczy w modelu myślowym. Ze względu na promieniową i styczną krzywiznę powłoki membranowej, pół pomarańczowa nie może zostać zmontowana z części płaskiej. Pomaga tylko rozkład na przekroje płaskie.

Rysunek 01 - Przecięcie pół kuli

Oprócz opracowania rzeczywistego wzoru cięcia, rozkład ten jest bardzo wymagający. W trakcie montażu linie cięcia powinny być tak dobrane, aby każda część miała jak najbardziej jednorodny stan naprężenia na powierzchni w geometrii 3D, a tym samym uniknąć nierównomiernego naddatku na wydłużenie podczas procesu spłaszczania. Im mniejsza liczba podjednostek, tym bardziej równomierny staje się rozkład naprężeń wstępnych i tolerancja odkształceń. Ta procedura wymaga swobodnego ustawienia linii cięcia dla podjednostek, niezależnie od początkowych wpisów i globalnej geometrii membrany. Podczas umieszczania linii cięcia dla jednostek powierzchniowych należy uwzględnić następujące aspekty:

  • Stan homogeniczny naprężenia wstępnego w geometrii 3D
  • Jednorodny naddatek na odkształcenie w wyniku spłaszczenia
  • Ogranicz szerokość rolek półproduktów
  • Materiał ortotropia
  • Śledzenie spoiny
  • Architektura
  • Uszkodzenie półproduktu na skutek zbyt dużych segmentów
  • Montaż

Po spłaszczeniu segmentowany element częściowy 3D tworzy żądany pojedynczy komponent do złożenia. W procesie spłaszczania należy uwzględnić następujące aspekty:

  • Materiał ortotropia
  • Kompensacja/relaksacja powierzchni i krawędzi
  • Dopłaty na krawędziach
  • równe długości graniczne pomiędzy sąsiednimi elementami

Oba etapy definiowania układu linii cięcia, a następnie spłaszczania powierzchni częściowych, są w praktyce nazywane cięciem.

Oprócz opracowania wzoru cięcia dla obwiedni membrany, dostępny jest również montaż elementów kablowych. We wspomnianym powyżej procesie znajdowania kształtu szuka się geometrii, która równoważy zadane napięcie powierzchniowe membrany z określoną siłą kabla lub siłą wynikową określonego ugięcia kabla z reakcjami krawędzi. Dzięki temu algorytmowi powstaje nowa geometria z przyłożonymi siłami.

Rysunek 02 - Form-Finding:

Nie można zatem wyprowadzać długości kabla do produkcji z czystej geometrii znalezionej w postaci, lecz wynika ona ze znalezionej geometrii pomniejszonej o przedłużenie kabla z działającej naprężenia wstępnego.

Wzór 1

Lunbelastete Länge = A · E · Lbelastete LängeN  A · E


Z
A jest polem przekroju
E jest modułem sprężystości
N ... siła kabla

Rysunek 03 - Dane wyjściowe długości liny

Autor

Dipl.-Ing. (BA) Andreas Niemeier, M.Eng.

Dipl.-Ing. (BA) Andreas Niemeier, M.Eng.

Product Engineering & Customer Support

Pan Niemeier jest odpowiedzialny za opracowanie programów RFEM, RSTAB oraz modułów dodatkowych do konstrukcji membranowych. Ponadto odpowiada za zapewnienie jakości i wsparcie klienta.

Słowa kluczowe

Szablon cięcia Długość kabla Kompensacja Wygięcie wstępne Spłaszczenie

Linki

Skomentuj...

Skomentuj...

  • Odwiedziny 1946x
  • Zaktualizowane 22. września 2021

Kontakt

Skontaktuj się z firmą Dlubal

Mają Państwo pytania lub potrzebują porady?
Zapraszamy do bezpłatnego kontaktu z nami drogą mailową, poprzez czat lub forum lub odwiedzenia naszej strony z FAQ z użytecznymi wskazówkami i rozwiązaniami.

+48 (32) 782 46 26

+48 730 358 225

info@dlubal.pl

Zaproszenie na wydarzenie

Międzynarodowa Konferencja na temat drewna

Konferencje 12. kwietnia 2022 - 14. kwietnia 2022

Zaproszenie na wydarzenie

Kongres Konstrukcji 2022

Konferencje 21. kwietnia 2022 - 22. kwietnia 2022

Projektowanie szkła za pomocą oprogramowania Dlubal

Projektowanie szkła za pomocą oprogramowania Dlubal

Webinar 8. czerwca 2021 14:00 - 14:45 CEST

Analiza historii czasu wybuchu w RFEM

Analiza czasowa eksplozji w RFEM

Webinar 13. maja 2021 14:00 - 15:00 EDT

CSA S16: 19 Wymiarowanie stali w RFEM

CSA S16: 19 Wymiarowanie stali w RFEM

Webinar 10. marca 2021 14:00 - 15:00 EDT

Wymiarowanie prętów zgodnie z ADM 2020 w RFEM

Wymiarowanie prętów zgodnie z ADM 2020 w RFEM

Webinar 19. stycznia 2021 14:00 - 15:00 EDT

Dzień informacyjny Dlubal

Dlubal Info Day Online | 15 grudnia 2020 r

Webinar 15. grudnia 2020 9:00 - 16:00 BST

MES - Rozwiązywanie problemów i optymalizacja w RFEM

Rozwiązywanie problemów i optymalizacja MES w RFEM

Webinar 11. listopada 2020 14:00 - 15:00 EDT

Interakcja struktura gruntu w RFEM

Interakcja konstrukcji z podłożem w RFEM

Webinar 27. października 2020 14:00 - 14:45 BST

Analiza spektrum odpowiedzi w RFEM zgodnie z NBC 2015

Webinar 30. września 2020 14:00 - 15:00 EDT

Dokumentowanie wyników w protokole wydruku programu RFEM

Webinar 25. sierpnia 2020 14:00 - 14:45 CEST

Wymiarowanie betonu zgodnie z ACI 318-19 w RFEM

Webinar 20. sierpnia 2020 14:00 - 15:00 EDT

RFEM
RFEM

Program główny

Oprogramowanie do obliczeń płaskich i przestrzennych układów konstrukcyjnych, obejmujących płyty, ściany, powłoki, pręty (belki), bryły i elementy kontaktowe, z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych (MES)

Cena pierwszej licencji
3 540,00 USD
RFEM
RF-FORM-FINDING

Moduł dodatkowy

Znajdowanie kształtu membran i konstrukcji kablowych

Cena pierwszej licencji
1 750,00 USD
RFEM
RF-CUTTING-PATTERN

Moduł dodatkowy

Generowanie szablonów cięcia dla konstrukcji membranowych

Cena pierwszej licencji
2 240,00 USD