Narzędzia pomocnicze dla konstrukcji kabli
Artykuł o tematyce technicznej
Generator sieci trakcyjnej
Realistyczna początkowa postać kabla ma pozytywny wpływ na stabilność obliczeń. Również do momentu osiągnięcia pożądanego stanu końcowego wysiłek związany z „dostrajaniem” zostanie zredukowany. Jeżeli geometria kabla zostanie znaleziona dla kabla obciążonego równomiernie, w odniesieniu do długości rzeczywistej, można użyć generatora trakcji. Można go otworzyć, wskazując "Narzędzia" → "Wygenerować model - Pręty" → "Łuk ...".
Rysunek 01 - Wygeneruj sieć trakcyjną
Oprócz numerów prętów i przekroju należy zdefiniować parametry sieci trakcyjnej. Wysokości stanowią tu odległość węzłów do górnej części sieci trakcyjnej. "Parametr" odpowiada promieniowi zakrzywienia w wierzchołku. W ten sposób można wygenerować dowolną część sieci trakcyjnej.
Węzły przesuwające się w RF-IMP / RSIMP
Geometria kabla nie zawsze odpowiada kształtowi sieci trakcyjnej. Jest to raczej wyjątkowy przypadek. Zasadniczo geometria kabla jest odniesiona do krzywej momentu. Przewód, na przykład w środku obciążony tylko jednym ładunkiem, utworzy kształt trójkątny. W przypadku oddziaływania na kabel dwóch pojedynczych obciążeń powstaje kształt trapezowy.
Rysunek 02 - Kształt kabla zbliżony do linii momentu
W przypadku dowolnego obciążenia, a tym samym bardziej złożonego kształtu, można tutaj użyć modułu dodatkowego RF-IMP lub RSIMP. Za pomocą tego modułu można przestawić geometrię kabla w sposób niezgodny z deformacją. W ten sposób można stosunkowo szybko wygenerować model, który zbliża się do kształtu poszukiwanego.
Rysunek 03 - Wstępne odkształcenie z przesunięciem węzłów
Dostrajanie poprzez zmianę długości
Powyższe metody zawsze definiują stan początkowy rzeczywistych obliczeń. Będzie on nadal odkształcany w wyniku oddziaływania obciążeń na kabel. Z reguły jednak definiowany jest stan końcowy pod obciążeniem.
Określone zwinięcie będzie przykładowe dla określonego obciążenia. Trudnością jest teraz zdefiniowanie kształtu początkowego, który spowoduje, że poszukiwany kształt zostanie przyłożony wraz z zastosowanym obciążeniem. Bez użycia narzędzi do wyszukiwania kształtów iteracyjnie często jest to możliwe. Rozwiązaniem problemu może być modyfikowanie stanu początkowego do momentu znalezienia zwisu. Ponowne modelowanie stanu początkowego za pomocą powyższych możliwości jest opcjonalne, ale ze względu na proces iteracyjny bardzo uciążliwy. Innym rozwiązaniem jest wydłużenie lub skrócenie kabla o obciążenie prętowe "Odkształcenie osiowe". Przewód zostanie wydłużony lub skrócony i nałożony na siebie wraz z innymi obciążeniami. Jeżeli szukany stan nie zostanie osiągnięty, można ponownie przeprowadzić obliczenia poprzez zmianę "Odkształcenia osiowego". Po osiągnięciu założonego zwisu można modyfikować długości początkową długości kabli (funkcja "Środek ciężkości i informacje"). Suma ta odpowiada wówczas nieobciążonej długości kabla.
W tym miejscu należy wspomnieć o interfejsie COM. Specjalnie zdefiniowana rutyna optymalizacyjna, np. W programie Excel, może zostać połączona z programem RFEM lub RSTAB.
RF-FORM-FINDING
Program RFEM wraz z modułem RF-FORM-FINDING umożliwia automatyczne znalezienie szukanego kształtu pod zdefiniowanym obciążeniem. Należy wprowadzić tylko pręt, parametry obciążenia i parametry wyszukiwania.
Rysunek 04 - Parametry kabla dla form-finding
Początkowy kształt oraz podział pręta nie muszą być szczegółowo zdefiniowane. Po zakończeniu obliczeń moduł wyświetla graficznie znaleziony kształt, siły oraz długość i grubość kabla.
Porównanie
Poniżej opisane zostaną opcje, które zostaną porównane między sobą. W przypadku kabli o odległości podpory wynoszącej 20 m pod określonym obciążeniem wymagane jest tutaj ugięcie o wartości 100 cm. Opcja ręcznego odkształcenia konstrukcji za pomocą RF-IMP (Konstrukcja 1) zostanie porównana z rozwiązaniem RF-FORM-FINDING (Konstrukcja 2).
Struktura 1: Kabel został już wstępnie zdeformowany 40 cm, analogicznie do odkształcenia. Z tego względu wymagane jest kolejne odkształcenie 60 cm. Wyniki obliczeń wynoszą tylko 6,1 cm. Z tego względu kabel należy przeciągnąć. Związaną zmianę długości należy zdefiniować iteracyjnie i uzyskać wynik 10,2. cm, równomiernie rozłożony na wszystkich prętach.
Rysunek 05 - Struktura 1: Wynik
Wynikająca stąd nieobciążona długość kabla odpowiada sumie długości kabli + długości kabla. (20.02 + 0.102) m = 20.122 m
Struktura 2: W konstrukcji 2, w której form-finding jest przeprowadzany automatycznie w tle, długość kabla nieobciążonego wynosi 20,12 m, a zatem przy określonym obciążeniu ugięcie wynosi 100 cm. Wynik ten jest identyczny z ręcznie określonymi wartościami. Mniejszy wysiłek jest tu potrzebny, ponieważ początkowy kształt został zdefiniowany jako pręt prosty, a cały proces iteracyjny zostaje pominięty.
Podsumowanie
Jeżeli chodzi o projektowanie konstrukcji kablowych, istnieją różne możliwości jego przeprowadzenia w RFEM i RSTAB. Wysiłek należy zawsze oszacować, co może wynikać z projektu. W przypadku konstrukcji o bardziej złożonych konstrukcjach, w których dochodzi do powstawania sztywności podkonstrukcji lub oddziaływania między kablami, praca ta staje się stosunkowo nieopłacalna. W takich przypadkach program RFEM wraz z modułem dodatkowym Rf-FORM-FINDING oferuje przyjazne dla użytkownika i wydajne rozwiązanie.
Autor
Dipl.-Ing. (FH) Lukas Sühnel
Product Engineering & Customer Support
Słowa kluczowe
Kable Konstrukcje kablowe Znajdowanie kształtu IMP Krzywa łańcuchowa
Literatura
Linki
Skomentuj...
Skomentuj...
- Odwiedziny 3457x
- Zaktualizowane 22. lipca 2021
Kontakt
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.
![[DE] CP 001193 | Rusztowanie przy więzieniu Hobro, Dania](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/6/6/6/2966614/2966614.png?la=pl&mw=348&mlid=0E55850D2E904A6C8CAEF0CB3B1B6330&hash=8110FA5EBB7937DCD817F6D837A253E6F521B38C)
![[DE] CP 001185 | Champagne Bar - Goodwood Racecourse, Zjednoczone Królestwo](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/6/4/9/2964983/2964983.png?la=pl&mw=348&mlid=EB1CC52FDAA344BA8621FF2DAB0E3FF1&hash=7EB85F83028196E61A7EE37F31C62294567EA90D)
![[EN] Webinaria | Wymiarowanie prętów ADM 2020 w RFEM](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/7/2/6/2972674/2972674.png?la=pl&mw=348&mlid=6D299C22E3D74069833963B185FC4D54&hash=90124D84EA8FAD74F86279B4BF8F16189D1ACB2B)
![[EN] Projektowanie konstrukcji stalowych i membranowych | RFEM | Info Day Online | 15.12.2020 | 1/4](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/7/2/6/2972614/2972614.png?la=pl&mw=348&mlid=887D0DBB974C4EC9BC723E08E2E2B426&hash=66585AB8A890C20D8678F8025A65539B1E187099)
![[EN] Webinarium Dlubal | Symulacja konstrukcji membranowych o obciążeniu wiatrem](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/7/2/4/2972446/2972446.png?la=pl&mw=348&mlid=32AE5AE472AE44F9B91A463C44E3C63F&hash=139D810FB5CEEBFB19E38FA5DB8DA2736BBE1A93)
![[EN] SVT 016 | Znajdowanie kształtu membrany dachowej](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/1/8/1/9/3/1819333/1819333.png?la=pl&mw=348&mlid=4C379EF0BCEA48699066EE5DC59CFAB0&hash=A0013293313B8019DD60EF14918A63099974BBF6)
![[EN] PF 001402 | Wyświetlanie topologii na odkształconej konstrukcji](http://img.youtube.com/vi/QasLv8xIrvQ/mqdefault.jpg)
![[EN] RWIND Simulation | Konstrukcja parasolowa w tunelu aerodynamicznym](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/9/4/6/2994600/2994600.png?la=pl&mw=348&mlid=06B97E5DE0E64B09805218D28B97AF0A&hash=F4C52BC797B83B527837515A05E2F7E8B18FE505)
![[EN] Webinarium: Simulation von luftgefüllten Folienkissen in RFEM](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/7/1/7/2971718/2971718.png?la=pl&mw=348&mlid=8037B8AF55444E85819D92A4D9133FEF&hash=B083CFF4653FB1E77345C14B884D61C25C138CEF)
![[EN] Webinarium Dlubal: Form-Find i Cięcie konstrukcji membranowych w RFEM](/-/media/Images/netgenium/thumbnails/2/9/7/1/8/2971868/2971868.png?la=pl&mw=348&mlid=C9A1C15A92624C848C2A3CA89B98A37A&hash=340E6F465C7E67A5E8C533A4E03A0D0650E065C1)
W praktyce tarcie odgrywa ważną rolę. Bez tarcia hamulce samochodów byłyby bezużyteczne, obiekty na pochyłych płaszczyznach po prostu by się ślizgały, a połączenia śrubowe byłyby niemożliwe.
- Jak przyłożyć obciążenie wiatrem do prętów konstrukcji otwartych?
- Chociaż zamodelowałem dwa identyczne układy konstrukcyjne, otrzymałem inny kształt. Dlaczego?
- W jaki sposób można tworzyć rozkładowe kombinacje obciążenia stałego w kontekście znajdowania kształtu?
- Moim celem jest utworzenie siatki z okrągłej płytki z otworami w sposób odwzorowany na mapie. Czy takie siatkowanie jest możliwe w programie RFEM?
- Wygląda na to, że pręty nie pozostają zdeformowane po moich obliczeniach w RF-FORM-FINDING. Co zrobiłem źle?
-
Czy mogę wyeksportować wzór cięcia?
- Jak wymodelować dach namiotu z dwoma stożkami?
- Jak zamodelować podwieszoną konstrukcję membranową za pomocą podpór liniowych?
- Chciałbym obliczyć i zaprojektować „konstrukcje tymczasowe”. Czego potrzebuję do tego?
- W jaki sposób symulowany jest nadmuchiwany obiekt w programie RFEM?
Powiązane produkty
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)
3 540,00 USD
Moduł dodatkowy
Znajdowanie kształtu membran i konstrukcji kablowych
1 750,00 USD
Moduł dodatkowy
Generowanie równoważnych imperfekcji geometrycznych i odkształceń początkowych konstrukcji dla obliczeń nieliniowych
760,00 USD
Moduł dodatkowy
Programowalny interfejs (API) w oparciu o technologię COM
580,00 USD
Program główny
Oprogramowanie do obliczania konstrukcji ramowych, belkowych i szkieletowych, wykonujące obliczenia liniowe i nieliniowe sił wewnętrznych, odkształceń i reakcji podporowych
2 550,00 USD
Moduł dodatkowy
Generowanie równoważnych imperfekcji geometrycznych i odkształceń początkowych konstrukcji dla obliczeń nieliniowych
450,00 USD
Moduł dodatkowy
Programowalny interfejs (API) w oparciu o technologię COM
580,00 USD
