Введение
В чрезвычайных ситуациях возможно создание сложных условий для работы городских поисково-спасательных работников (USaR). Важной целью является достижение значительного сокращения времени по сравнению с этапом поиска и спасания в городах (USaR) за счет предоставления комплексных решений по информированию о ситуации для улучшения обнаружения и локализации попавших в ловушку жертв, чему способствуют инструменты моделирования для прогнозирования разрушений конструкций, а также целостный механизм поддержки решений, который включает в себя оперативные процедуры и ресурсы соответствующих субъектов.
Используя подход предельных нагрузок для конструкций (ELS), инженеры-строители позволяют правильно моделировать, анализировать и визуализировать прогрессирующее обрушение, вызванное экстремальными нагрузками, такими как землетрясения, сильные ветры, взрывные нагрузки, динамические и ударные нагрузки. Инженеры также могут оценить уязвимость конструкции перед прогрессирующим обрушением, смоделировав выход из строя различных компонентов и определив, будет ли результирующее обрушение частичным или полным. Модель арматуры, стальных профилей и деталей предварительного напряжения, которые обычно предполагаются или игнорируются, можно легко добавить в модель ELS, значительно улучшив модель и ее результаты. Эффекты коррозии с течением времени могут быть реализованы с помощью автоматического растрескивания, пластических шарниров и механизмов разрушения.
Нагрузки, которые могут быть приложены, по существу безграничны и могут быть упорядочены в подходе с множеством опасностей с поэтапным нагружением для моделирования повторяющихся или цепочек событий, таких как землетрясения, пожар, взрыв, удар, цунами, сильный ветер и постепенное обрушение. ELS может обеспечить точное моделирование и анализ предлагаемых планов сноса с использованием взрывчатых веществ, разрушающего шара, толкающей или тянущей силы или ручного разрушения.
Новый метод расчета, называемый методом прикладных элементов (AEM), сочетает в себе элементы метода дискретных элементов с методом конечных элементов (DEM). Проще говоря, AEM может автоматически моделировать от разделения элементов до обрушения и образования обломков. В отличие от этого, МКЭ может быть точным до разделения элементов, а матрица высот может использоваться во время разделения элементов. За более чем два десятилетия непрерывных исследований и разработок было показано, что AEM является единственной методологией, которая может отслеживать поведение конструкции при обрушении на всех стадиях нагружения, включая упругость, возникновение и распространение трещин в материалах, не подверженных растяжению, текучесть арматуры, разделение элементов , столкновение элементов (контакт) и столкновение с землей и близлежащими конструкциями [1] .
Цель использования RFEM 6 и Blender с аддоном Bullet Constraints Builder - получить графическое представление обрушения модели на основе реальных данных о физических свойствах. RFEM 6 служит источником геометрии и данных для моделирования. Это еще один пример того, почему важно поддерживать наши программы в формате так называемого BIM Open, чтобы обеспечить совместную работу в разных областях программного обеспечения.
Реализация
Шаг 1: Моделирование в RFEM
Здесь доступна модель RFEM 6 (a 3D конструкция стального силоса ) рассматривается в качестве примера для моделирования обрушения. В текущем разделе нам нужно определить геометрию конструкции, свойства материала и граничные условия (конструктивные опоры), которые показаны на рисунке 1.
На следующем этапе формат IFC необходимо экспортировать из RFEM и импортировать в Blender (рисунок 2).
Шаг 2: Моделирование BCB Blender
1) Скачайте и установите Версия программы Blender 3.5 т.е. Версия программы Blender 2.79 .
2) Скачайте и установите Bullet Constraints Builder для Blender, версия 2.79 (Рисунок 3).
3) Скачайте и установите Аддон BlenderBIM для активации импорта формата .IFC в Blender v. 3.5 (рисунок 3). Возможность импорта формата модели IFC доступна только после активации надстройки BIM в настройках Blender ' (рисунок 4).
4) Экспортируйте модель в формате .OBJ из Blender v. 3.5 и импортируйте в Blender v. 2,79 (рисунок 6).
5) Классификация элементов моделей на «группы» и разделение их по типам - балки, плиты, фундаменты и т.д. Для этих групп вы можете добавлять свойства в таблицу и список групп элементов (рисунок 7). Чтобы задать параметры для отдельных групп, можно также использовать заданные значения для основных типов материалов в таблице, например, для железобетонных и стальных конструкций (рисунок 8).
6) Для создания групп, важно, чтобы группы в таблице были названы так же, как группы, созданные в модели Blender (рисунок 9).
7) Информация о балках, показанных на рисунке 10.
8) Информация о поверхности показана на рисунке 11.
9) Предполагаемые граничные условия (опоры) и информация о фундаменте показаны на рисунке 12.
10) Здесь информация о круглой части показана на рисунке 13.
11) Кроме того, общая информация о настройках показана на рисунке 14.
12) Скачать Схема изменения времени землетрясения и введите его в BCB Blender 2.79, как показано на рисунке 15.
13) Значение минимального предела размера определено как 1,50 в дискретном сечении (рисунок 16).
14) Чтобы убедиться, что инструменты предварительной обработки включены в автоматический режим, убедитесь, что в заголовке инструментов предварительной обработки установлен флажок «Запуск в автоматическом режиме». Это сделает инструменты предварительной обработки частью автоматического режима (рисунок 17).
15) Перед тем, как перейти к следующему этапу, рекомендуется сохранить конфигурацию элемента, как показано на рисунке 8. Теперь при каждом открытии Blend-файла можно будет перезагрузить настройки (рисунок 18).
16) За ходом моделирования ' можно следить через окно системной консоли (рисунок 19), которое должно быть постоянно открыто. Системный монитор также можно использовать для сбора полезных данных при устранении неполадок, а затем нажмите кнопку «A» на клавиатуре, чтобы выбрать полную модель.
17) После этого необходимо нажать кнопку «Build» (рисунок 20), которая автоматически запустит инструменты предварительной обработки перед запуском моделирования.
18) И, наконец, свернутая модель показана на рисунке 21. Для финального рендеринга вы можете снова использовать последнюю версию Blender. Ниже этой статьи вы найдете демонстрацию как нашего финального файла со сворачиванием в Blender 2.79, так и файла с настройками для финального рендеринга анимации в Blender 3.5.
Заключение
В текущей статье базы знаний мы описали цель использования RFEM 6 и Blender с надстройкой Bullet Constraints Builder для получения графического представления обрушения модели на основе реальных данных о физических свойствах. RFEM 6 служит источником геометрии и данных для моделирования. Это еще один пример того, почему важно поддерживать наши программы в формате так называемого BIM Open, чтобы обеспечить совместную работу в разных областях программного обеспечения.
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
