Pomijanie mas w RFEM 6

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

Rozszerzenie „Analiza modalna” w programie RFEM 6 umożliwia przeprowadzanie analizy modalnej układów konstrukcyjnych, określając w ten sposób wartości drgań własnych, takie jak częstotliwości drgań własnych, kształty modalne, masy modalne i efektywne modalne współczynniki masy. Wyniki te można wykorzystać do obliczeń drgań, a także do dalszych analiz dynamicznych (na przykład obciążenia widmem odpowiedzi).

Jednak w analizie modalnej często konieczne jest pominięcie mas. Jest to szczególnie ważne, gdy wyniki analizy modalnej mają być wykorzystane w analizie sejsmicznej, gdzie do obliczeń wymagane jest 90% efektywnej masy modalnej w każdym kierunku. Typowym przykładem jest uwzględnienie podpartej powierzchni, która w dużym stopniu bierze udział w konstrukcji masy całkowitej, ale nie ma większego wpływu na odpowiedź dynamiczną konstrukcji. Uwzględniając ten rodzaj masy, osiągnięcie efektywnych współczynników masy modalnej na poziomie 90% może być trudne.

Ponieważ problemy te często się pojawiają, w programie RFEM 6 można pominąć masę niektórych części konstrukcji na potrzeby analizy modalnej. Sposób uwzględnienia mas w analizie modalnej można zdefiniować w ustawieniach analizy modalnej, jak pokazano na rysunku 2. W przeciwieństwie do opcji „Bez pominięcia” (tzn. żadne masy nie zostaną pominięte), można wybrać jedną z dwóch opcji pominięcia mas: pominąć masę we wszystkich stałych podporach węzłowych i liniowych lub samodzielnie utworzyć wybór poszczególnych obiektów.

Pierwsza opcja (rys. 2), jak sama nazwa wskazuje, umożliwia ustawienie mas we wszystkich stałych podporach węzłowych i liniowych na zero. Odbywa się to całkowicie przez program; wybór nie jest wymagany przez użytkownika, ponieważ program automatycznie dezaktywuje masy skojarzone ze stałymi podporami węzłowymi i liniowymi.

Można jednak wybrać opcję „Zdefiniowane przez użytkownika” i ręcznie wybrać obiekty, których masy powinny zostać pominięte w analizie modalnej. Po wybraniu tej opcji, nowa zakładka („Zaniedbać masy”) stanie się dostępna, w której można dokonać wyboru obiektów (zdjęcie 3). Najpierw należy określić typ obiektu: węzeł, linia, pręt, powierzchnia i węzeł bez podpory. Następnie można ręcznie utworzyć listę powiązanych obiektów lub wybrać je graficznie za pomocą przycisku „Wybierz indywidualnie” w polu listy obiektów. Dla wybranych obiektów należy określić kierunek pominięcia mas. Można to zrobić, zaznaczając odpowiednie pola wyboru dla kierunków przemieszczenia uX, uY, i uZ, oraz obrotów 𝜑X, 𝜑Y, i 𝜑Z .

W obu przypadkach (pominięcie masy we wszystkich stałych podporach węzłowych i liniowych lub utworzenie indywidualnej selekcji obiektów) masy obiektów skojarzonych z wybraną opcją zostaną dezaktywowane i nie będą uwzględniane w analizie modalnej. Po ustawieniu mas na zero równoważny współczynnik masy wzrośnie, dzięki czemu 90% całkowitej masy wymaganej do obliczeń w ramach analizy sejsmicznej zostanie osiągnięte z łatwością. Należy pamiętać, że w przypadku pominięcia mas sztywność obiektów nie zostanie pominięta. Jeśli chcesz pominąć zarówno masę, jak i sztywność, powinieneś popracować nad modyfikacjami konstrukcji, co zostanie wyjaśnione w następnym artykule w bazie wiedzy.

Przykład praktyczny

Znaczenie opcji pominięcia mas w programie RFEM 6 zostanie zademonstrowane na przykładzie na rysunku 4, przedstawiającym konstrukcję żelbetową ze stalowym przedłużeniem.

Najpierw zostanie przeprowadzona analiza modalna z ustawieniami pokazanymi na rysunku 5. Należy pamiętać, że ustawienia analizy modalnej określają zasady, według których obliczane są wartości własne. W takim przypadku wybierana jest opcja „Zdefiniowana przez użytkownika”, a liczba postaci do obliczenia jest ustawiona na 30. Metoda Lanczosa służy do rozwiązywania problemu wartości własnych jako iteracyjnej metody wyznaczania najniższych wartości własnych p i odpowiadających im postaci drgań dla dużych modeli. Macierz mas jest spójna, a masy działają w kierunkach globalnego przemieszczenia X i Y, przy założeniu, że następnie zostanie przeprowadzona analiza spektrum odpowiedzi.

Zakładka „Ustawienia” umożliwia zarządzanie dalszymi ustawieniami wymaganymi dla analizy modalnej, takimi jak typ konwersji masy, który steruje importem mas do analizy modalnej. W tym przykładzie brane są pod uwagę składowe Z (rys. 6). Jak omówiono na początku artykułu, opcja pominięcia mas jest częścią tych ustawień. Aby zademonstrować znaczenie tej opcji, najpierw zostanie przeprowadzona analiza modalna bez uwzględnienia pominięcia.

Wyniki analizy modalnej z tymi ustawieniami pokazano na rys. 7. Biorąc pod uwagę, że wyniki analizy mają zostać wykorzystane w analizie sejsmicznej, najbardziej nas interesują efektywne masy modalne. Na przykład, wyniki sugerują, że pierwszych siedem wartości własnych to tylko lokalne wartości własne związane z konstrukcją stalową, w przeciwieństwie do postaci 8, 9 i 10, które zawierają dużą liczbę mas i mają duży wpływ na odpowiedź dynamiczną konstrukcji stalowej. konstrukcja.

Wyniki dla wszystkich trybów pokazano na rys. 8. Należy zauważyć, że aby osiągnąć wymagane 90% w obu kierunkach x i y, konieczne jest obliczenie trzydziestu postaci (dokładniej, 96,95% jest osiągane w kierunku x, a 95,26% w kierunku y). Dlatego, aby osiągnąć 90%, należy obliczyć więcej wartości własnych; Jednak im więcej wartości własnych należy obliczyć, tym bardziej czasochłonne są obliczenia, szczególnie w przypadku dużych konstrukcji.

W tym momencie można skorzystać z opcji pominięcia mas. Umożliwi to obliczenie mniejszej liczby wartości własnych; na przykład 10 (co oznacza, że liczba postaci do obliczenia wynosi 10) i nadal osiąga 90% efektywnej masy modalnej w każdym kierunku wymaganej do analizy sejsmicznej. Masy, które należy pominąć, to masy związane z konstrukcją stalową, ponieważ wyniki pokazują, że nie mają one większego wpływu na odpowiedź dynamiczną konstrukcji.

Aby pominąć masy skojarzone z konstrukcją stalową, należy zdefiniować typ obiektu jako „Pręt” i utworzyć listę obiektów ręcznie lub poprzez wybranie ich graficznie za pomocą przycisku „Wybierz indywidualnie”, jak pokazano na rys. 9. Dla wybranych obiektów należy zaznaczyć pola wyboru dla wszystkich kierunków przemieszczenia i obrotu (odpowiednio uX, uY, uZ, 𝜑X, 𝜑Y, 𝜑Z ), aby pominąć masy w tych kierunkach.

Na koniec można uruchomić analizę modalną z tymi ustawieniami i uzyskać wyniki, jak pokazano na rysunku 10. Tym razem wymagane 90% zostało osiągnięte przy obliczeniu tylko 10 modów, a czas analizy jest znacznie krótszy.

Autor

Irena Kirova, M.Sc.

Irena Kirova, M.Sc.

Marketing i obsługa klienta

Pani Kirova jest odpowiedzialna za tworzenie artykułów technicznych i zapewnia wsparcie techniczne klientom firmy Dlubal.

Słowa kluczowe

Analiza modalna Ustawienia analizy modalnej Pomiń masy

Linki

Skomentuj...

Skomentuj...

  • Odwiedziny 226x
  • Zaktualizowane 11. stycznia 2023

Kontakt

Skontaktuj się z firmą Dlubal

Masz dodatkowe pytania lub potrzebujesz porady? Skontaktuj się z nami przez telefon, e-mail, czat, forum lub przeszukaj stronę FAQ, dostępną 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu.

+48 (32) 782 46 26

+48 730 358 225

[email protected]

Szkolenie online | Angielski

Eurokod 3 | Konstrukcje stalowe zgodnie z DIN EN 1993-1-1

Szkolenie online 2. marca 2023 9:00 - 13:00 CET

Szkolenie online | Angielski

Eurokod 5 | Konstrukcje drewniane zgodnie z DIN EN 1995-1-1

Szkolenie online 16. marca 2023 9:00 - 13:00 CET

Szkolenie online | Angielski

RFEM 6 | Analiza dynamiczna i obliczenia sejsmiczne zgodnie z EC 8

Szkolenie online 30. marca 2023 9:00 - 13:00 CEST

Szkolenie online | Angielski

Eurokod 2 | Konstrukcje betonowe zgodnie z DIN EN 1992-1-1

Szkolenie online 26. stycznia 2023 9:00 - 13:00 CET

Wymiarowanie zbiorników z betonu zbrojonego\n w RFEM 6

Wymiarowanie zbiorników z betonu zbrojonego w RFEM 6 (USA)

Webinarium 19. stycznia 2023 14:00 - 15:00 EDT

Modelowanie i wymiarowanie płyt CLT w RFEM 6

Modelowanie i wymiarowanie płyt CLT w RFEM 6

Webinarium 19. stycznia 2023 14:00 - 15:00 CET

Analiza konstrukcji stalowych \n w RFEM 6

Analiza konstrukcji stalowych w RFEM 6

Webinarium 19. stycznia 2023 12:00 - 13:00 CET

Szkolenie online | Angielski

RFEM 6 | Informacje ogólne

Szkolenie online 19. stycznia 2023 9:00 - 13:00 CET

Nowe funkcje w RFEM 6 i RSTAB 9

Nowe funkcje w RFEM 6 i RSTAB 9

Webinarium 21. grudnia 2022 14:00 - 15:00 CET

Integracja Revit, IFC i DXF w RFEM 6 (USA)

Integracja Revit, IFC i DXF w RFEM 6 (USA)

Webinarium 15. grudnia 2022 14:00 - 15:00 EDT

Analiza naprężeń powierzchni i prętów w RFEM 6

Analiza naprężeń dla powierzchni i prętów w RFEM 6

Webinarium 15. grudnia 2022 14:00 - 15:00 CET

Szkolenie online | Polski

RFEM 6 | Podstawowe

Szkolenie online 15. grudnia 2022 10:00 - 14:00 CET

Szkolenie online | Angielski

RFEM 6 | Studenci | Wprowadzenie do wymiarowania betonu zbrojonego

Szkolenie online 12. grudnia 2022 16:00 - 17:00 CET

Szkolenia online | Angielski

Eurokod 5 | Konstrukcje drewniane zgodnie z DIN EN 1995-1-1

Szkolenie online 8. grudnia 2022 9:00 - 13:00 CET

Analiza geotechniczna z etapami budowy w RFEM 6

Analiza geotechniczna z etapami budowy w RFEM 6

Webinarium 1. grudnia 2022 14:00 - 15:00 CET

RFEM 6
Hala z dachem łukowym

Program główny

Program do analizy statyczno-wytrzymałościowej RFEM 6 jest podstawą systemu modułowego oprogramowania. Program główny RFEM 6 służy do definiowania konstrukcji, materiałów i obciążeń płaskich i przestrzennych układów konstrukcyjnych składających się z płyt, ścian, powłok i prętów. Program umożliwia wymiarowanie konstrukcji złożonych oraz elementów bryłowych i kontaktowych.

Cena pierwszej licencji
4 450,00 EUR