Вопрос:
Моя модель нестабильна. В чем может быть причина?
Ответ:
Прерывание расчёта из-за нестабильности системы может иметь различные причины. С одной стороны, это может свидетельствовать о «настоящей» нестабильности из-за перегрузки конструктивной системы; с другой стороны, неточности моделирования также могут быть причиной этого сообщения об ошибке. Ниже показано, как можно установить причины нестабильности.
1. Проверка моделирования
Во-первых, следует проверить правильность моделирования конструктивной системы. Рекомендуется использовать инструменты для проверки модели, предоставляемые программой RFEM/RSTAB (Инструменты → Проверка модели). Например, эти параметры позволяют находить идентичные узлы и перекрывающиеся стержни, чтобы при необходимости их можно было удалить.
Кроме того, вы можете рассчитать конструкцию, подверженную действию чистой постоянной нагрузки в загружении, например, по линейному статическому анализу. Если результаты отображаются последовательно, структура, относящаяся к моделированию, является стабильной. Если это не так, то наиболее частые причины перечислены ниже (см. Также видео «Проверка модели» в разделе «Загрузки»):
Неправильное определение опор/их отсутствие
Это может привести к нестабильности, так как конструкция имеет опоры не во всех направлениях. Поэтому условия опирания должны быть в равновесии с конструктивной системой, а также с внешними граничными условиями. Статически недоопределенные системы также могут привести к прерыванию расчёта из-за отсутствия граничных условий.
Кручение стержней вокруг собственной оси
Если стержни вращаются вокруг своих осей, то есть стержень не ограничен вокруг своей оси, это может привести к нестабильности. Часто на это влияют настройки шарниров стержней. Может случиться, что шарниры от кручения будут заданы как в начальном узле, так и в конечном узле. Однако следует обратить внимание на предупреждение, которое появляется при запуске расчета.
Отсутствие соединения стержней
Особенно в случае с более крупными и сложными моделями может случиться так, что некоторые элементы не будут связаны друг с другом, а будут как бы «парить в воздухе». Кроме того, если вы забудете о перекрещивании стержней, которые должны пересекаться друг с другом, это также может привести к нестабильности. Решение обеспечивает проверка модели «Пересечение несвязанных элементов», которая ищет элементы, пересекающиеся друг с другом, но не имеющие общего узла в точке пересечения.
Нет общего узла
Узлы вроде бы находятся в одном месте, но при более внимательном рассмотрении они немного отклоняются друг от друга. Это часто вызвано импортом из CAD, и вы можете исправить это с помощью проверки модели.
Формирование шарнирной цепи
Когда слишком много шарниров на концах стержня, на узле это может вызвать шарнирную цепь, которая приведет к прерыванию расчёта. Для каждого узла можно задать только n-1 шарниров с одинаковой степенью свободы относительно общей системы координат, где «n» - это количество соединяемых стержней. То же относится и к высвобождениям линий.
2. Проверка жесткости
Если жёсткость отсутствует, это также может привести к прерыванию расчёта из-за нестабильности. Поэтому всегда следует проверять, достаточно ли жёсткости конструкция во всех направлениях.
3. Численные задачи
Пример этого показан на Рисунке 08. Это шарнирная рама, усиленная растянутыми стпржнями. Из-за сжатия колонны за счёт вертикальных нагрузок, на растянутые стержни на первом этапе расчёта действуют небольшие сжимающие усилия. Они удаляются из конструкции (поскольку могжет поглощаться только растяжение). На втором этапе расчёта модель будет неустойчивой без этих растянутых стержней. Есть несколько способов решить эту проблему. К растянутым стержням можно применить предварительное напряжение (нагрузку на стержень), чтобы «устранить» небольшие сжимающие силы, присвоить стержням небольшую жесткость или удалить стержни по одному в расчете (см. Рисунок 08).
4. Выявление причин нестабильности
Автоматическая проверка модели с графическим отображением результатов
Дополнительный модуль RF-STABILITY (RFEM) может помочь вам получить графическое изображение причины нестабильности. Выберите «Рассчитать собственный вектор для неустойчивой модели ...» (см. Рисунок 09), тогда можно рассчитать неустойчивую конструкцию. Анализ собственных чисел выполняется на основе конструктивных данных, поэтому в результататах нестабильность затронутого конструктивного элемента отображается графически.
Проблема критической нагрузки
Если загружения или сочетания нагрузок можно рассчитать по линейному статическому анализу и расчёт не прекращается во время анализа по методу второго порядка, существует проблема стабильности (критический коэффициент нагрузки менее 1,00). Данный коэффициент критической нагрузки указывает на число, на которое должна быть умножена нагрузка, чтобы модель под ...