W rozszerzeniu Analiza geotechniczna dostępny jest model Hoek'a-Brown'a. Model wykazuje zachowanie materiału liniowo-sprężystego idealnie plastycznego. Jego nieliniowe kryterium wytrzymałości jest najczęściej stosowanym kryterium zniszczenia skał.
Parametry materiału można wprowadzić bezpośrednio za pomocą
parametrów skały lub alternatywnie poprzez
klasyfikację GSI.
Szczegółowe informacje na temat tego modelu materiałowego oraz definicji danych wejściowych w programie RFEM można znaleźć w odpowiednim rozdziale Model Hoek'a-Brown'a instrukcji online rozszerzenia Analiza geotechniczna.
Rozszerzenie Analiza historii czasowej udostępnia akcelerogramy do obliczeń. Rozszerzenie to umożliwia dynamiczną analizę statyczno-wytrzymałościową wykresów przyspieszenie-czas.
Dostępna jest obszerna biblioteka nagrań oddziaływań sejsmicznych, ale można również wprowadzać lub importować własne wykresy. Analiza historii czasowej jest przeprowadzana za pomocą analizy modalnej lub liniowej analizy Newmarka.
Typ pręta "Sprężyna" służy do symulacji liniowych i nieliniowych właściwości sprężyny za pomocą obiektu liniowego. Funkcja ta pomaga w modelowaniu sztywności w jednostce siła/przemieszczenie.
Za pomocą nieliniowości "Tarcie" w typie zwolnienia liniowego można symulować efekty tarcia statycznego między dwoma elementami podparcia wzdłuż linii.
Pliki STEP można importować do programu RFEM 6. Dane są bezpośrednio konwertowane na natywne dane modelu RFEM.
Format STEP stanowi standardowy interfejs zainicjowany przez ISO (ISO 10303). W opisie geometrii wszystkie kształty istotne dla programu RFEM (modele liniowe, powierzchniowe i bryłowe) istotne dla programu RFEM mogą być zintegrowane za pomocą modeli danych CAD.
Uwaga: Tego formatu nie należy mylić z interfejsami DSTV, które również używają rozszerzenia *.stp.
Uwzględnienie nieliniowego zachowania komponentu przy użyciu standardowych przegubów plastycznych dla stali (FEMA 356, EN 1998-3) i nieliniowego zachowania materiału (mur, stal - bilinearnie, krzywe robocze zdefiniowane przez użytkownika)
Bezpośredni import mas z przypadków obciążeń lub kombinacji w celu przyłożenia stałych obciążeń pionowych
Zdefiniowane przez użytkownika specyfikacje dotyczące uwzględniania obciążeń poziomych (ujednoliconych ze względu na postać drgań lub równomiernie rozłożonych na wysokości mas)
Wyznaczanie krzywej pushover z możliwością wyboru kryterium granicznego obliczeń (zawalenie lub odkształcenie graniczne)
Transformacja krzywej pushover w spektrum nośności (format ADRS, układ o jednym stopniu swobody)
Bilinearyzacja spektrum nośności zgodnie z EN 1998-1:2010 + A1:2013
Transformacja zastosowanego spektrum odpowiedzi w wymagane spektrum (format ADRS)
Wyznaczanie docelowego przemieszczenia zgodnie z EC 8 (metoda N2 zgodnie z Fajfar 2000)
Graficzne porównanie nośności i wymaganego spektrum
Czym są przeguby plastyczne? Przeguby plastyczne zgodnie z FEMA 356 mogą być używane do tworzenia krzywych pushover. Są to przeguby nieliniowe o wstępnie zdefiniowanych właściwościach plastyczności i kryteriach akceptacji dla prętów stalowych (rozdział 5 FEMA 356).
Na pewno wiesz już, że zwolnienia węzłowe, liniowe i powierzchniowe służą do definiowania warunków przenoszenia między obiektami. W ten sposób można na przykład zwolnić pręty, powierzchnie i bryły z połączenia z daną linią. Zwolnienia mogą mieć również właściwości nieliniowe, takie jak „Utwierdzenie przy dodatniej n”, „Utwierdzenie przy ujemnej n” itd.
Wyniki dla prętów można wyświetlić graficznie za pomocą kategorii Przeguby prętowe w nawigatorze. Wyniki numeryczne przegubów prętowych znajdują się w kategorii tabeli Wyniki według pręta. Tabele Przeguby prętowe - odkształcenia oraz Siły na końcach pręta służą do analizy i dokumentowania wyników odkształcenia i sił w obszarze przegubów prętowych.
W tabeli wyświetlane są odkształcenia i siły każdego pręta w miejscach określonych w Menedżerze tabel wyników. Można tam również określić, które wartości ekstremalne mają być wyświetlane.
Program RFEM umożliwia wykorzystanie specjalnego przegubu liniowego do modelowania specjalnych właściwości połączenia między płytą żelbetową a ścianą murowaną. Ogranicza to przenoszone siły połączenia w zależności od określonej geometrii. Zgadnij dobrze: Oznacza to, że materiał nie może być przeciążony.
Program tworzy wykresy interakcji, które są stosowane automatycznie. Reprezentują one różne sytuacje geometryczne i można je wykorzystać do określenia prawidłowej sztywności.
Czy znasz już model materiałowy Tsai-Wu? Łączy w sobie właściwości plastyczne i ortotropowe, co pozwala na specjalne modelowanie materiałów o charakterystyce anizotropowej, takich jak tworzywa sztuczne wzmocnione włóknami czy drewno.
Podczas uplastycznienia materiału naprężenia pozostają stałe. Zachodzi redystrybucja w zależności od sztywności występującej w poszczególnych kierunkach. Obszar sprężysty odpowiada powierzchni ortotropowej | Liniowy sprężysty model materiałowy (bryły). Dla strefy plastycznej ma zastosowanie następujące kryterium plastyczności według Tsai-Wu:
Wszystkie wytrzymałości są zdefiniowane jako dodatnie. Kryterium naprężeń można sobie wyobrazić jako powierzchnię eliptyczną w sześciowymiarowej przestrzeni naprężeń. Jeżeli jedna z trzech składowych naprężenia zostanie przyłożona jako stała wartość, powierzchnię tę można rzutować na trójwymiarową przestrzeń naprężeń.
Jeżeli wartość fy (σ), zgodnie z równaniem Tsai-Wu, płaski warunek naprężenia, jest mniejsza niż 1, naprężenia znajdują się w strefie sprężystej. Powierzchnia plastyczna zostaje osiągnięta, gdy fy (σ) = 1; wartości większe niż 1 nie są dozwolone. Zachowanie modelu jest idealnie plastyczne, co oznacza, że nie występuje usztywnienie.
Czy wiedzą Państwo, że...? W przeciwieństwie do innych modeli materiałowych, wykres naprężenie-odkształcenie dla tego modelu materiałowego nie jest antymetryczny względem początku. Ten model materiałowy można wykorzystać na przykład do symulacji zachowania betonu zbrojonego włóknami stalowymi. Więcej informacji na temat modelowania betonu zbrojonego włóknami stalowymi można znaleźć w artykule technicznym Właściwości materiałowe betonu zbrojonego włóknami stalowymi.
W tym modelu materiału sztywność izotropowa jest redukowana za pomocą skalarnego parametru uszkodzenia. Ten parametr uszkodzenia wyznaczany jest z krzywej naprężeń określonej na wykresie. Nie uwzględnia się kierunku naprężeń głównych. Zamiast tego uszkodzenie występuje w kierunku odkształcenia zastępczego, które obejmuje również trzeci kierunek prostopadły do płaszczyzny. Obszary rozciągania i ściskania tensora naprężeń są traktowane oddzielnie. W takim przypadku obowiązują inne parametry uszkodzenia.
"Wielkość elementu odniesienia" określa, w jaki sposób odkształcenie w obszarze rys jest skalowane do długości elementu. Przy domyślnej wartości zero skalowanie nie jest wykonywane. Pozwala to na realistyczne modelowanie zachowania materiałowego betonu zbrojonego włóknami stalowymi.
Budowanie kamień na kamieniu ma długą tradycję w budownictwie. Rozszerzenie Projektowanie konstrukcji murowych dla RFEM umożliwia wymiarowanie konstrukcji murowych przy użyciu metody elementów skończonych. Rozszerzenie powstało w ramach projektu badawczego DDMaS - Digitalizacja wymiarowania konstrukcji murowych. Model materiałowy przedstawia nieliniowe zachowanie połączenia cegła-zaprawa w postaci modelowania w skali makro. Chcesz dowiedzieć się więcej?
Automatyczne uwzględnianie masy własnej od ciężaru konstrukcji
Możliwy bezpośredni import mas z przypadków obciążeń lub kombinacji
Opcjonalne definiowanie mas dodatkowych (masy węzłowe, liniowe lub powierzchniowe oraz masy wynikające z bezwładności) bezpośrednio w przypadkach obciążeń
Opcjonalne pominięcie mas (na przykład masy fundamentów)
Kombinacje mas w różnych przypadkach i kombinacjach obciążeń
Predefiniowane współczynniki kombinacji wg różnych norm (EC 8, SIA 261, ASCE 7, ...)
Opcjonalny import stanów początkowych (np. w celu uwzględnienia naprężenia wstępnego i imperfekcji)
modyfikacja konstrukcji
Uwzględnianie uszkodzenia w podporach lub prętach/powierzchniach/bryłach
Możliwość zadania kilku analiz modalnych (np. w celu analizy różnych mas lub modyfikacji sztywności)
Wybór typu macierzy mas (macierz diagonalna, macierz spójna, macierz jednostkowa) oraz wskazanych przez użytkownika stopni swobody (translacyjne i rotacyjne)
Metody określania liczby postaci drgań własnych (liczba zdefiniowana przez użytkownika, liczba określana automatycznie - w celu osiągnięcia zadanych efektywnych współczynników masy modalnej, liczba określana automatycznie - w celu osiągnięcia maksymalnej częstotliwości drgań własnych - dostępne tylko w programie RSTAB)
Określanie postaci drgań i mas w węzłach siatki MES
Wyniki w postaci wartości własnych, częstości kątowych, częstotliwości drgań własnych i okresu drgań własnych
Wyniki w postaci mas modalnych, efektywnych mas modalnych, współczynników masy modalnej i współczynników udziału masy
Tabelaryczne i graficzne przedstawienie mas w punktach siatki MES
Wizualizacja i animacja postaci drgań własnych
Różne opcje skalowania postaci drgań własnych
Dokumentacja wyników numerycznych i graficznych w raporcie
Proste definiowanie etapów budowy konstrukcji w RFEM wraz z wizualizacją
Dodawanie, usuwanie, modyfikowanie i reaktywacja elementów prętowych, powierzchniowych i bryłowych oraz ich właściwości (np. przeguby prętowe i liniowe, stopnie swobody dla podpór itp.)
Ręczna oraz automatyczna kombinatoryka obciążeń na poszczególnych etapach budowy konstrukcji (np. w celu uwzględnienia obciążeń montażowych, tymczasowych urządzeń dźwigowych itp.)
Uwzględnienie wpływów nieliniowych, takich jak uszkodzenie prętów rozciąganych lub nieliniowe zachowanie podpór
Jeżeli między idealnym układem a układem, który uległ deformacji z poprzedniego etapu budowy, pojawią się różnice w geometrii, są one porównywane w programie. Następujące po sobie kolejne etapy budowy obliczane są na bazie układu konstrukcyjnego z odkształceniami i obciążeniami wynikającymi z poprzednich etapu budowy. Obliczenia te są nieliniowe.
Wprowadzanie warstw gruntu dla potrzeb zadawania próbek gruntu odbywa się w przejrzystym oknie dialogowym. Odpowiadająca temu prezentacja graficzna zapewnia przejrzystość i ułatwia kontrolę wprowadzanych danych.
Rozszerzalna baza danych ułatwia wybór właściwości materiałowych dla gruntu. Dla realistycznego odwzorowania zachowania się materiału gruntowego można użyć modelu Mohra-Coulomba oraz model gruntu ze wzmocnieniem.
Można zdefiniować dowolną liczbę próbek i warstw gruntu. Grunt jest odwzorowany na podstawie wszystkich wprowadzonych próbek za pomocą brył 3D. Przypisanie do konstrukcji odbywa się za pomocą współrzędnych.
Zachowanie bryły gruntu jest obliczane za pomocą nieliniowej metody iteracyjnej. Obliczone naprężenia i osiadania są wyświetlane graficznie oraz w tabelach.
Czy wiecie, że...? W przypadku odciążenia elementu konstrukcyjnego za pomocą plastycznego modelu materiałowego, w przeciwieństwie do modelu Izotropowy | Nieliniowy sprężysty model materiałowy, odkształcenie pozostaje po całkowitym odciążeniu.
Do wyboru są trzy różne typy definicji:
Norma (definicja naprężenia równoważnego, przy którym materiał ulega uplastycznieniu)
Bilinearny (definiowanie naprężenia zredukowanego i modułu wzmocnienia)
W przypadku ponownego zwolnienia elementu konstrukcyjnego z materiałem nieliniowo sprężystym odkształcenie wróci do tej samej trajektorii. W przeciwieństwie do Izotropowego|Plastyczny model materiałowy, po całkowitym odciążeniu nie pozostaje odkształcenie.
Do wyboru są trzy różne typy definicji:
Norma (definicja naprężenia równoważnego, przy którym materiał ulega uplastycznieniu)
Bilinearny (definiowanie naprężenia zredukowanego i modułu wzmocnienia)
Wykres naprężenie-odkształcenie:
Określenie wielokątnego wykresu naprężenie - odkształcenie
Możliwość łatwego wykorzystania wszystkich typów obciążeń. Obciążenia powierzchniowe można automatycznie przekształcić w obciążenia prętowe lub liniowe (RFEM). W przypadku obciążeń prętowych od obciążeń powierzchniowych płaszczyznę należy zdefiniować za pomocą węzłów narożnych lub poprzez wybór komórek w grafice. Reszta działa sama.
Jeśli chodzi o modele czysto prętowe, jak np. ruszty kratowe, można skorzystać z przydatnej funkcji. Tutaj można zdefiniować wolne obciążenia liniowe (np. pochodzące od taśmociągów) i przypisać je proporcjonalnie do prętów.
Wybierz parametry obliczeniowe pasujące do Twojego projektu: Obliczenia można przeprowadzić dla wszystkich typów prętów według analizy liniowej, drugiego rzędu, analizy dużych odkształceń. Ta opcja dostępna jest dla przypadków obciążeń i kombinacji obciążeń. Dodatkowe parametry obliczeniowe można ustawić specjalnie dla przypadków obciążeń oraz kombinacji obciążeń i wyników, co gwarantuje dużą elastyczność w zakresie metody obliczeniowej i szczegółowych specyfikacji.
Planowanie z wykorzystaniem prętów jest również ułatwione w programach ze względu na specyficzne funkcje. Pręty można rozmieścić mimośrodowo, podeprzeć na podłożu sprężystym lub zdefiniować jako połączenia sztywne. Zbiory prętów umożliwiają łatwe przyłożenie obciążenia do kilku prętów. W programie RFEM można również zdefiniować mimośrody powierzchni. Tutaj można przekształcić obciążenia węzłowe i liniowe na obciążenia powierzchniowe. W razie potrzeby można podzielić powierzchnie na składowe powierzchni, a pręty na powierzchnie.
Sztywność gazu wynikająca z równania stanu gazu doskonałego pV = nRT może być uwzględniona w nieliniowej analizie dynamicznej.
Funkcja obliczania gazu jest dostępna dla akcelerogramów i wykresów czasowych zarówno dla analizy bezpośredniej, jak i nieliniowej analizy Newmarka. Aby poprawnie określić zachowanie gazu, należy zdefiniować co najmniej dwie warstwy ES dla brył gazowych.