Odpowiedź:
Przerwanie obliczeń spowodowane niestatecznością układu może mieć różne przyczyny. Z jednej strony może to wskazywać na rzeczywistą niestateczność z powodu przeciążenia układu, z drugiej strony komunikat o błędzie może być spowodowany błędami modelowania. Poniżej znajduje się możliwe postępowanie w celu znalezienia przyczyny niestateczności.
Najpierw należy sprawdzić, czy modelowanie układu konstrukcyjnego jest prawidłowe. Za pomocą kontroli modelu (menu "Narzędzia" → "Sprawdzenie modelu") można znaleźć problemy w modelowaniu.
Ponadto można obliczyć model w przypadku obciążenia zgodnie z liniową analizą statyczną pod czystym ciężarem własnym. Jeżeli po wykonaniu tych kroków zostaną wyświetlone wyniki, sam model konstrukcji jest stateczny. Jeśli tak nie jest, poniżej wymieniono najczęstsze przyczyny (patrz też film wideo 1 w sekcji Pliki do pobrania):
- Brak podpór lub podpory zostały niepoprawnie zdefiniowane.
- Pręty mogą obracać się wokół własnych osi, ponieważ brakuje odpowiedniej podpory.
- Pręty nie są ze sobą połączone ("Narzędzia" → "Sprawdzenie modelu").
- Węzły pozornie leżą w tym samym miejscu, ale po bliższym przyjrzeniu się, nieco różnią się od siebie (częsta przyczyna w przypadku importu CAD "Narzędzia" → "Sprawdzenie modelu").
- Zwolnienia na końcach pręta/zwolnienia liniowe tworzą "łańcuch przegubów".
- Konstrukcja jest niewystarczająco usztywniona.
- Nieliniowe elementy konstrukcyjne (np. pręty rozciągane) ulegają uszkodzeniu.
Rysunek 02 przedstawia przykład ostatniego punktu. Jest to rama przegubowa usztywniona prętami rozciąganymi. Z powodu skrócenia słupków pod wpływem obciążeń pionowych w pierwszym etapie obliczeń pręty rozciągane są obciążone małymi siłami ściskającymi. Zostają one usunięte z konstrukcji (ponieważ przenoszone może być tylko rozciąganie). W drugim etapie obliczeń model bez prętów rozciąganych jest niestateczny. Problem ten można rozwiązać na kilka sposobów: Można zastosować naprężenie wstępne (obciążenie prętowe) do prętów rozciąganych, aby „wyeliminować” niewielkie siły ściskające, aby przypisać niewielką sztywność do prętów (patrz Rysunek 02) lub umożliwić usuwanie prętów jeden po drugim w obliczeniach ( patrz Rysunek 02).
Moduł dodatkowy RF-STABILITY (dla programu RFEM 5) pomaga w graficznym odwzorowaniu przyczyny niestateczności.
Opcja "Oblicz wektor własny dla modelu niestatecznego..." umożliwia obliczanie niestatecznych układów konstrukcyjnych. W grafice zazwyczaj można rozpoznać, który element konstrukcyjny powoduje niestateczność.
Jeżeli przypadki obciążeń i kombinacje obciążeń można obliczyć według liniowej analizy statycznej, a w przypadku analizy drugiego rzędu obliczenia zostają przerwane lub dużych deformacji, występuje problem ze statecznością (współczynnik obciążenia krytycznego jest mniejszy niż 1,00). Współczynnik obciążenia krytycznego wskazuje, który współczynnik należy zastosować, aby pomnożyć obciążenie, aby model był niestateczny pod odpowiednim obciążeniem; na przykład do wyboczenia. Z tego wynika: Współczynnik obciążenia krytycznego mniejszy niż 1,00 oznacza, że konstrukcja jest niestateczna. Um die „Schwachstelle“ ausfindig machen zu können, empfiehlt sich folgende Vorgehensweise, welche das Modul RSKNICK (für RSTAB 8) bzw. RF-STABIL (für RFEM 5) voraussetzt (siehe auch Video 2 im Bereich Downloads):
- Najpierw należy zmniejszać obciążenie danej kombinacji obciążeń do momentu, aż kombinacja obciążeń będzie stabilna. Als Hilfsmittel dient dabei der Lastfaktor in den Berechnungsparametern der Lastkombination (siehe auch Video 2 im Bereich Downloads).
- Następnie na podstawie tej kombinacji obciążeń można obliczyć i wyświetlić graficznie krzywą lub kształt wyboczenia w module dodatkowym RF‑STABILITY lub RSBUCK. Na podstawie danych graficznych można zidentyfikować „słaby punkt“ w konstrukcji, a następnie odpowiednio go zoptymalizować.
