2377x
002257
2019-11-26

Неустойчивая модель

Моя модель нестабильна. В чем может быть причина?


Ответ:

Прерывание расчёта из-за нестабильности системы может иметь различные причины. С одной стороны, это может указывать на реальную нестабильность из-за перегрузки системы, но с другой стороны, сообщение об ошибке может быть вызвано ошибками моделирования. Ниже показано, как можно установить причины нестабильности.

Сначала необходимо проверить, правильно ли смоделирована конструктивная система. Для поиска проблем в моделировании можно использовать функции проверки модели (меню «Инструменты» → «Проверка модели»).

Кроме того, вы можете рассчитать модель в загружении в соответствии с линейным статическим анализом при чистом собственном весе. Если результаты отображаются последовательно, структура, относящаяся к моделированию, является стабильной. Если это не так, то наиболее частые причины перечислены ниже (см. также Видео 1):

  • Опоры отсутствуют или были заданы неправильно.
  • Стержни могут поворачиваться вокруг своих собственных осей, потому что соответствующая опора отсутствует.
  • Стержни не соединены друг с другом («Инструменты» → «Проверка модели»).
  • Узлы, по всей видимости, остаются в одном и том же месте, но при внимательном рассмотрении видно, что они немного отличаются друг от друга (общая причина в случае CAD импорта, «Инструменты» → «Проверка модели»).
  • Высвобождения на концах стержней/линейные шарниры вызывают «цепь шарниров».
  • Конструкция недостаточно укреплена.
  • Нелинейные конструктивные элементы (например, растянутые стержни) выходят из работы.

На рисунке 02 показан пример последней точки. 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. Решить эту проблему можно несколькими способами: Можно применить к растянутым стержням предварительное напряжение (нагрузка на стержень), чтобы «устранить» небольшие сжимающие силы, задать стержням небольшую жесткость (см. см. Рисунок 02).

Дополнительный модуль RF-STABILITY (для RFEM 5) может помочь в графическом отображении причины неустойчивости. Опция «Рассчитать собственный вектор для нестабильной модели ...» позволяет рассчитывать неустойчивые конструктивные системы. На графике обычно можно распознать элемент конструкции, который приводит к неустойчивости.

Можно ли рассчитать загружения и сочетания нагрузок по линейному статическому анализу, но при этом расчет останавливается только для расчета по методу второго порядка или больших деформаций, вследствие анализа больших деформаций, возникает проблема с устойчивостью (коэффициент критической нагрузки меньше чем 1,00). Коэффициент критической нагрузки указывает на то, на какой коэффициент необходимо умножить нагрузку, чтобы модель стала неустойчивой при данном нагружении; например, выгибаться. Следовательно: Коэффициент критической нагрузки менее 1,00 означает, что конструкция нестабильна. Для того, чтобы найти «слабое место», мы рекомендуем следующий подход, который применяется в дополнительном модуле RF-STABILITY (для RFEM 5) или RSBUCK (для RSTAB 8) (см.Видео 2):

Во-первых, необходимо уменьшить нагрузку затронутого сочетания нагрузок до тех пор, пока это сочетание нагрузок не станет стабильным. С этим может помочь коэффициент нагрузки в параметрах расчета сочетания нагрузок (см.Видео 2). Затем можно рассчитать кривую или форму потери устойчивости на основе данного сочетания нагрузок в дополнительном модуле RF-STABILITY или RSBUCK. Графическое изображение результатов позволяет найти «слабое место» в конструкции, а затем оптимизировать его.


Автор

Г-н Фаулстих отвечает за контроль качества программы RFEM и обеспечивает поддержку пользователей.

Скачивания