W rozszerzeniu https://www.dlubal.com/pl/produkty/rfem/rozszerzenia-dla-rfem-6/design/analiza-naprezeniowo-odksztalceniowa''' , można zdefiniować cykl naprężeń granicznych zależny od elementu i uwzględnić go w obliczeniach.
Stosując modalny współczynnik istotności (MRF) można ocenić, w jakim stopniu poszczególne elementy konstrukcyjne przyczyniają się do powstania rzeczywistego kształtu wyboczenia. Obliczenia opierają się na energii względnego odkształcenia sprężystego każdego pojedynczego pręta.
Dzięki MRF można rozróżnić lokalne i globalne kształty wyboczenia. Jeżeli kilka prętów ma znaczny MRF (np. > 20%), bardzo prawdopodobna jest niestateczność całej konstrukcji lub jej części. Jeżeli jednak suma wszystkich MRF dla kształtu drgań wynosi około 100%, należy spodziewać się lokalnego problemu ze statecznością (np. wyboczenia pojedynczego pręta).
Ponadto MRF może być wykorzystany do określenia obciążeń krytycznych i równoważnych długości wyboczeniowych poszczególnych prętów (np. do analizy stateczności). Kształty wyboczenia, dla których dany pręt ma małe wartości MRF (np. <20%), mogą zostać w tym kontekście pominięte.
MRF jest wyświetlany według kształtów wyboczenia w tabeli wyników w sekcji Analiza stateczności --> Wyniki według prętów --> Długości efektywne i obciążenia krytyczne.
W bibliotece konstrukcji warstwowych dostępni są następujący producenci drewna klejonego krzyżowo:
- Binderholz (USA)
- KLH (USA, CAN)
- Kalesnikoff (USA, CAN)
- Nordic Structures (USA, CAN)
- Mercer Mass Timber
- SmartLam
- Sterling Structural
- Konstrukcje nośne wymienione w Lignatec wydanie 32 "Drewno klejone krzyżowo z produkcji szwajcarskiej"
Wczytanie konstrukcji z biblioteki konstrukcji warstw powoduje automatyczne przejęcie wszystkich istotnych parametrów. Biblioteka jest stale aktualizowana.
W programie RFEM zaimplementowano bibliotekę płyt z drewna klejonego krzyżowo, z której można importować konstrukcje warstwowe różnych producentów (np. Binderholz, KLH, Piveteaubois, Södra, Züblin Timber, Schilliger, Stora Enso). Oprócz grubości i materiałów warstw podane są również informacje o redukcji sztywności i łączeniu wąskich boków.
Przejdź do filmu objaśniającegoW programie RFEM 6 możliwe jest definiowanie spoin liniowych między powierzchniami i obliczanie naprężeń w spoinie za pomocą -and-rstab-9/obliczenia/analiza-naprezeniowo-odksztalceniowa Analiza naprężeniowo-odkształceniowa.
Dostępne są następujące typy połączeń:
- Złącze czołowe
- Złącze narożne
- Złącze zakładkowe
- Złącze teowe
W zależności od wybranego typu połączenia można wybrać następujące obliczenia spoin:
- Pojedynczy kwadrat
- Podwójny
- Ukos podwójny
- Spoina typu V
- Spoina typu 2 V
- Spoina typu U
- Spoina typu 2 U
- Spoina typu J
- Spoina typu 2 J
Wyniki naprężeń i odkształceń według powierzchni można wyświetlić w tabeli wyników powierzchni zgodnie z grubością warstwy.
W porównaniu z modułem dodatkowym RF-/STEEL (RFEM 5/RSTAB 8) do rozszerzenia Analiza naprężeniowo-odkształceniowa dla programu RFEM 6/RSTAB 9 dodano następujące nowe funkcje:
- Możliwość analizy prętów, powierzchni, brył, spoin (połączenia spawane liniowo między dwiema i trzema powierzchniami z późniejszym obliczaniem naprężeń)
- Wyświetlanie naprężeń, stopni naprężeń, zakresów naprężeń i odkształceń
- Naprężenie graniczne w zależności od przydzielonego materiału lub danych wejściowych zdefiniowanych przez użytkownika
- Indywidualne określenie wyników do obliczeń poprzez dowolnie przydzielane typów ustawień
- Szczegóły dla wyników niemodalnych z wyświetlaniem przygotowanego wzoru i dodatkowym wyświetlaniem wyników na poziomie przekroju prętów
- Możliwość wygenerowania zastosowanych wzorów do kontroli obliczeń
W porównaniu z rozszerzeniem RF-STABILITY (RFEM 5) i RSBUCK ( RSTAB 8) do programu RFEM 6/RSTAB 9 dodano następujące nowe funkcje:
- Przypadkowi obciążenia lub kombinacji obciążeń można przypisać aby były aktywne do analizy stateczności
- Automatyczna aktywacja obliczeń stateczności dla wielu sytuacji obciążeniowych w jednym miejscu za pomocą kreatora kombinacji
- Przyrostowe zwiększanie obciążenia aż do momentu ustalonego wg kryteriów zdefiniowanych przez użytkownika
- Modyfikacja sposobu normalizacji wektora własnego postaci wyboczeniowej bez ponownego obliczania
- Tabele wyników z opcją filtrowania
- Obliczanie modeli składających się z elementów prętowych, powłokowych i bryłowych
- Nieliniowa analiza stateczności
- Możliwość uwzględniania sił osiowych od wstępnego sprężenia
- Cztery dostępne solvery do rozwiązywania równań dla efektywnego obliczania różnych modeli konstrukcyjnych
- Opcjonalne uwzględnianie zmian w sztywności w programie RFEM/RSTAB
- Wyszukiwanie postaci wyboczeniowych o krytycznym mnożniku obciążenia większym niż zadany przez użytkownika (metoda "przesunięcia")
- Możliwość określania wektorów własnych dla modeli niestatecznych (w celu zidentyfikowania przyczyny niestateczności)
- Wizualizacja postaci niestateczności
- Podstawa określania imperfekcji
- Ogólna analiza naprężeniowa
- Automatyczny import sił wewnętrznych z programu RFEM/RSTAB
- Graficzne i numeryczne przedstawianie naprężeń, odkształceń, luzu i stopni wykorzystania w pełni zintegrowane z RFEM/RSTAB
- Zdefiniowana przez użytkownika specyfikacja naprężenia granicznego
- Podsumowanie podobnych elementów konstrukcyjnych do obliczeń
- Szeroki zakres opcji umożliwiających dostosowywania sposobu wyświetlania wyników
- Przejrzyste tabele wyników dla szybkiego ich przeglądania po zakończeniu obliczeń
- Łatwa możliwość identyfikacji wyników dzięki w pełni udokumentowanej metodzie obliczeniowej wraz ze wszystkimi wzorami
- Wysoka wydajność pracy dzięki minimalnej ilości danych wejściowych
- Elastyczność dzięki szczegółowym opcjom ustawień dla podstawy i zakresu obliczeń
- Wyszarzone obszary dla nieistotnych zakresów wartości ( to Product Feature
- Optymalizacja przekroju
- Transfer zoptymalizowanych przekrojów do RFEM/RSTAB
- Wymiarowanie dowolnego przekroju cienkościennego z RSECTION
- Odwzorowanie wykresu naprężeń na przekroju
- Wyznaczanie naprężeń normalnych, ścinających i równoważnych
- Wyświetlanie składowych naprężeń dla poszczególnych typów sił wewnętrznych pręta
- Szczegółowe przedstawienie naprężeń we wszystkich punktach naprężeniowych
- Wyznaczanie największego Δσ dla każdego punktu naprężenia (na przykład do obliczeń zmęczenia)
- Wyświetlanie w kolorze naprężeń i stopni wykorzystania w celu szybkiego przeglądu stref krytycznych lub przewymiarowanych
- Wyświetlanie wykazów materiałów
- Wyznaczanie naprężeń głównych i podstawowych, naprężeń membranowych i stycznych oraz naprężeń zastępczych i zastępczych naprężeń membranowych
- Analiza naprężeń dla elementów konstrukcyjnych o dowolnym kształcie
- Obliczanie naprężeń zastępczych według różnych metod:
- Hipoteza energii odkształcenia (von Mises)
- Hipoteza naprężeń stycznych (Tresca)
- Hipoteza naprężenia normalnego (Rankine)
- Hipoteza głównego odkształcenia (Bach)
- Możliwość optymalizacji grubości powierzchni i transferu danych do programu RFEM
- Wyświetlanie odkształceń
- Szczegółowe wyniki dla różnych składników naprężeń i stopni wykorzystania w tabelach i w grafice
- Funkcja filtrowania brył, powierzchni, linii i węzłów w tabelach
- Poprzeczne naprężenia styczne według Mindlina, Kirchhoffa lub zdefiniowane przez użytkownika
- Ocena naprężeń dla spoin na liniach połączeń między powierzchniami ( to Product Feature )
Po zakończeniu obliczeń wyniki są uporządkowane w sposób przejrzysty. W ten sposób program wyświetla maksymalne naprężenia i stopnie naprężeń posortowane według przekroju, pręta/powierzchni, bryły, zbioru prętów, położenia x itd. Oprócz wartości wyników w formie tabelarycznej rozszerzenie wyświetla również odpowiednią grafikę przekroju z punktami naprężeniowymi, wykresem naprężeń i wartościami. Stopień wykorzystania można odnieść do dowolnego rodzaju naprężenia. Aktualnie wybrana lokalizacja na elemencie zostanie wyróżniona na modelu analitycznym w programie RFEM/RSTAB.
Oprócz oceny tabelarycznej program oferuje jeszcze więcej. Naprężenia i stopnie wykorzystania można również sprawdzić graficznie na modelu w programie RFEM/RSTAB. Istnieje możliwość indywidualnego dostosowania kolorów i wartości.
Wyświetlanie wykresów wyników dla pręta lub zbioru prętów umożliwia dokładną ocenę. Dla każdego miejsca obliczeniowego można otworzyć odpowiednie okno dialogowe, w którym można sprawdzić odpowiednie do obliczeń właściwości przekroju i składowe naprężeń w dowolnym punkcie naprężeniowym. Na koniec istnieje możliwość wydrukowania odpowiedniej grafiki wraz ze wszystkimi szczegółami obliczeń.
Jeżeli w programie istnieje przypadek obciążenia lub kombinacja obciążeń, obliczenia stateczności są aktywowane. Można zdefiniować inny przypadek obciążenia, na przykład w celu uwzględnienia naprężenia początkowego.
W tym celu należy określić, czy ma zostać przeprowadzona analiza liniowa czy nieliniowa. W zależności od przypadku zastosowania, można wybrać bezpośrednią metodę obliczeniową, taką jak metoda Lanczosa lub metoda iteracji ICG. Pręty niezintegrowane z powierzchniami są zazwyczaj wyświetlane jako elementy prętowe z dwoma węzłami ES. W przypadku zastosowania takich elementów program nie może określić wyboczenia lokalnego pojedynczych prętów. Z tego względu'istnieje możliwość automatycznego dzielenia prętów.
W przypadku analizy wartości własnych dostępnych jest kilka metod:
- Metody bezpośrednie
- Metody bezpośrednie (Lanczosa [RFEM], pierwiastki z wielomianu charakterystycznego [RFEM], metoda iteracji podprzestrzeni [RFEM/RSTAB], przesunięta iteracja odwrócona [RSTAB]) są odpowiednie dla małych i średnich modeli. Z szybkich metod rozwiązywania problemów należy korzystać tylko w przypadku, gdy komputer posiada dużą ilość pamięci RAM.
- Metoda iteracji ICG (niekompletny sprzężony gradient [RFEM])
- Z drugiej strony, ta metoda wymaga tylko niewielkiej ilości pamięci. Wartości własne są określane jedna po drugiej. Może być stosowany do obliczania dużych układów konstrukcyjnych o niewielkiej liczbie wartości własnych.
Rozszerzenie Stateczność konstrukcji umożliwia nieliniową analizę stateczności przy użyciu metody przyrostowej. Analiza ta dostarcza wyniki zbliżone do rzeczywistości również w przypadku konstrukcji nieliniowych. Współczynnik obciążenia krytycznego jest określany poprzez stopniowe zwiększanie obciążeń w podstawowym przypadku obciążenia, aż do osiągnięcia niestateczności. Przyrost obciążenia uwzględnia nieliniowości, takie jak ulegające uszkodzeniu pręty, podpory i fundamenty oraz nieliniowości materiałowe. Po zwiększeniu obciążenia można opcjonalnie przeprowadzić liniową analizę stateczności na ostatnim stabilnym stanie w celu określenia postaci stateczności.
Jako pierwsze wyniki program przedstawia współczynniki obciążenia krytycznego. Następnie można przeprowadzić ocenę zagrożeń stateczności. W przypadku modeli prętowych w tabelach wyświetlane są wynikowe długości efektywne i obciążenia krytyczne prętów.
W następnym oknie wyników można sprawdzić znormalizowane wartości własne posortowane według węzła, pręta i powierzchni. Grafika wartości własnych umożliwia ocenę zachowania wyboczeniowego. Ułatwia to podjęcie środków zaradczych.