Если в программе появляется загружение или сочетание нагрузок, активируется расчет на устойчивость. Чтобы учесть, например, начальное предварительное напряжение, затем можно определить другое загружение.
Для этого необходимо указать, будет ли выполняться линейный или нелинейный расчет. В зависимости от случая применения можно выбрать прямой метод расчета, например, метод Ланцоша или итерационный метод ICG. Стержни, не интегрированные в поверхности, обычно отображаются как элементы стержня с двумя узлами КЭ. С такими элементами программа не может определить местную потерю устойчивости отдельных стержней. 'Вот почему у вас есть возможность автоматически делить стержни.
Можно выбрать несколько методов, доступных для анализа собственных чисел:
Прямые методы
Прямые методы (Ланцоша (RFEM), корней характеристического полинома (RFEM), метод итерации подпространства (RFEM/RSTAB), обратная итерация со сдвигом (RSTAB)) подходят для моделей малого и среднего размера. Используйте эти методы быстрого решения, только если ваш компьютер имеет большой объем оперативной памяти.
Итерационный метод ICG (неполный сопряженный градиент (RFEM))
Напротив, этот метод требует лишь небольшого количества памяти. Собственные числа определяются одно за другим. Его можно использовать для расчета больших конструктивных систем с небольшим количеством собственных значений.
Используйте аддон Устойчивость конструкции для выполнения нелинейного расчёта на устойчивость инкрементным методом. Данный тип расчета дает результаты, близкие к реальности также для нелинейных конструкций. Коэффициент критической нагрузки определяется путем постепенного увеличения нагрузок выбранного загружения до достижения неустойчивости. Приращение нагрузки учитывает нелинейности, такие как выход из работы стержней, опор и фундаментов, а также нелинейности материала. После увеличения нагрузки можно дополнительно выполнить линейный расчет на устойчивость на последнем устойчивом состоянии, чтобы определить форму устойчивости.
В качестве первых результатов программа представит вам коэффициенты критических нагрузок. Затем можно выполнить оценку риска потери устойчивости. Для моделей стержней, результирующие расчётные длины и критические нагрузки стержней изображаются в таблицах.
Используйте следующее окно результатов для проверки нормированных собственных чисел, отсортированных по узлам, стрежням и поверхностям. Графический вывод собственных чисел позволяет оценить работу при потере устойчивости. Это облегчит вам принятие противодействий.
Ввод слоёв грунта для образцов выполняется в наглядном диалоговом окне. Соответствующее графическое представление повышает наглядность и упрощает управление вводом данных.
Расширяемая база данных облегчает выбор свойств грунтовых материалов. Модель Мора-Кулона и модель консолидации грунта доступны для реалистичного моделирования работы грунтового материала.
Можно задать любое количество образцов и слоёв грунта. Грунт создается из всех введённых образцов с помощью 3D тел. Привязка к конструкции осуществляется с помощью координат.
Расчёт тела грунта выполняется нелинейным итерационным методом. Расчётные напряжения и осадки изображаются графически и в таблицах.
Возможность прямого импорта масс из загружений или сочетаний нагрузок
Возможность определения дополнительных масс (массы в узлах, линейных линиях или поверхностях, а также инерционные массы) непосредственно в загружениях
Возможность пренебрежения массами (например, массой фундамента)
Сочетание масс в различных загружениях и сочетаниях нагрузок
Предустановленные коэффициенты сочетаний для различных нормативов (EC 8, SIA 261, ASCE 7, ...)
Дополнительный импорт начальных состояний (например, для учёта предварительных напряжений и несовершенств)
Модификация конструкции
Учет вышедших из работы опор или стержней/поверхностей/тел
Задание нескольких модальных анализов (например, для анализа различных модификаций массы или жесткости)
Выбор типа матрицы масс (диагональная матрица, последовательная матрица, единичная матрица), включая пользовательскую спецификацию поступательных и поворотных степеней свободы
Методы определения количества собственных форм (пользовательские, автоматические - для достижения эффективных модальных коэффициентов масс, автоматические - для достижения максимальной собственной частоты - доступны только в RSTAB)
Определение форм колебаний и масс в точках сетки КЭ
Результаты собственных чисел, угловой частоты, собственной частоты и периода
Вывод модальных масс, эффективных модальных масс, коэффициентов модальных масс и коэффициентов участия
Табличный и графический вывод масс в точках сетки
Визуализация и анимация форм колебаний
Различные возможности масштабирования форм колебаний
Документирование цифровых и графических результатов в протоколе результатов
В настройках модального анализа необходимо ввести все данные, необходимые для определения собственных частот. Это, например, формы масс или решатели собственных чисел.
Аддон Модальный анализ определяет минимальные собственные значения конструкции. Либо вы скорректируете количество собственных чисел, либо определите их автоматически. Таким образом, вы должны достичь либо коэффициентов эффективных модальных масс, либо максимальных собственных частот. Массы импортируются непосредственно из загружений и сочетаний нагрузок. В этом случае у вас есть возможность учесть общую массу, компоненты нагрузки в глобальном направлении Z или только компонент нагрузки в направлении силы тяжести.
Дополнительные массы можно задать в узлах, линиях, стержнях или поверхностях вручную. Кроме того, вы можете влиять на матрицу жесткости, импортируя осевые силы или модификации жесткости загружения или сочетания нагрузки.
Как только программа завершит расчет, будут выведены собственные числа, собственные частоты и периоды. Эти окна результатов интегрированы в основную программу RFEM/RSTAB. Вы можете найти все формы колебаний конструкции в таблицах, а также иметь возможность изобразить их графически или анимировать.
Все таблицы результатов и графика являются частью протокола результатов RFEM/RSTAB. Таким образом, гарантируется чёткая и наглядная документация. Также можно экспортировать таблицы в MS Excel.
По сравнению с дополнительным модулем RF-/DYNAM Pro - Natural Vibrations (RFEM 5/RSTAB 8) в аддоне Модальный анализ для RFEM 6/RSTAB 9 были добавлены следующие новые функции:
Предустановленные коэффициенты сочетаний для различных нормативов (EC 8, ASCE и т.д.)
Возможность пренебрежения массами (например, массой фундамента)
Методы определения количества собственных форм (пользовательские, автоматические - для достижения эффективных модальных коэффициентов масс, автоматические - для достижения максимальной собственной частоты)
Вывод модальных масс, эффективных модальных масс, коэффициентов модальных масс и коэффициентов участия
Табличный и графический вывод масс в точках сетки
Различные варианты масштабирования собственных форм в навигаторе результатов
У вас есть несколько вариантов для задания масс для модального анализа. В то время как массы от собственного веса учитываются автоматически, вы можете учесть нагрузки и массы непосредственно в загружении модального анализа. Вам нужно больше возможностей? Выберите, следует ли учитывать полные нагрузки в качестве масс, компоненты нагрузки в глобальном направлении Z или только компоненты нагрузки в направлении силы тяжести.
Программа предлагает вам дополнительную или альтернативную возможность импорта масс: Задание сочетаний нагрузок вручную, поскольку эти массы учитываются в модальном анализе. Вы выбрали норматив для проектирования? Затем можно создать расчётную ситуацию с типом сочетания Сейсмическая масса. Таким образом, программа автоматически рассчитывает ситуацию с массами для модального анализа в соответствии с выбранным нормативом. Другими словами: Программа создает сочетание нагрузок на основе заданных коэффициентов сочетания для выбранного норматива. Он содержит массы, используемые для модального анализа.
Хотите учесть, кроме статических нагрузок, также другие нагрузки в качестве масс? Программа позволяет это выполнять для узловых, стержневых, линейных и поверхностных нагрузок. Для этого при задании требуемой нагрузки нужно выбрать тип нагрузки Масса. Определите для данных нагрузок массу или компоненты массы в направлениях X, Y и Z. Для узловых масс у вас есть дополнительная возможность указать также моменты инерции X, Y и Z, чтобы смоделировать более сложные точки массы.
Часто приходится пренебрегать массами. Это особенно тот случай, когда вы хотите использовать результаты модального анализа для сейсмического расчёта. Потому для расчета требуется 90% эффективной модальной массы в каждом направлении. Таким образом, можно пренебречь массой во всех неподвижных узловых и линейных опорах. Программа автоматически деактивирует связанные массы.
Также можно вручную выбрать объекты, массами которых необходимо пренебречь для модального анализа. Мы показали последний на изображении для лучшего вида. Выполняется пользовательский выбор, и объекты со соответствующими компонентами масс выбираются без учета масс.
При задании входных данных для загружения модального анализа можно учесть загружение, жесткости которого представляют собой исходную позицию для модального анализа. Как это сделать? Как показано на рисунке, выберите возможность «Учитывать начальное состояние из». Теперь откройте диалоговое окно «Параметры начального состояния» и задайте тип Жесткость в качестве начального состояния. В данном нагружении, в котором учитывается начальное состояние, можно учесть жесткость конструктивной системы при выходе из работы растягивающих стержней. Цель всего этого: Жесткость из данного загружения затем учитывается в модальном анализе. Таким образом, вы получаете гибкую систему.
Это уже видно на изображении: Несовершенства могут быть также учтены при определении загружения для модального анализа. Типы несовершенств, которые можно использовать в модальном анализе, - это условные нагрузки из загружения, начальное отклонение через таблицу, статическая деформация, форма потери устойчивости, динамическая форма колебаний и группа случаев несовершенства.
Знаете ли вы, что...? Вы можете легко задать изменения конструкции в загружениях типа Модальный анализ. Это позволяет вам, например, индивидуально регулировать жесткость материалов, сечений, стержней, поверхностей, шарниров и опор. Вы также можете изменить жесткости для некоторых расчётных аддонов. После выбора объектов их свойства жесткости адаптируются к типу объекта. Таким образом, их можно задать в отдельных вкладках.
Хотите рассчитать выход из работы объекта (например, колонны) в модальном анализе? Это тоже возможно без каких-либо проблем. Просто переключитесь в окно «Модификация конструкции» и деактивируйте соответствующие объекты.
Ваша цель определить количество форм колебаний? Программа предлагает вам два метода. С одной стороны, можно вручную задать количество наименьших форм колебаний, которые необходимо рассчитать. В данном случае количество доступных собственных форм зависит от степеней свободы (то есть от количества точек свободных масс, умноженного на количество направлений, в которых действуют массы). Однако оно ограничено 9999. Кроме того, вы можете установить максимальную собственную частоту таким образом, чтобы программа автоматически определяла формы колебаний до достижения заданной собственной частоты.
Расчет закончен? Результаты модального анализа затем доступны как в графической, так и в табличной форме. Теперь откройте таблицы результатов для загружения или загружения модального анализа. Таким образом, вы можете с первого взгляда увидеть собственные значения, угловые частоты, собственные частоты и собственные периоды конструкции. Также четко отображаются эффективные модальные массы, коэффициенты модальных масс и коэффициенты участия.
Вы уже открыли для себя табличный и графический вывод масс в точках сетки? Да, это один из результатов модального анализа в RFEM 6. Таким образом, можно проверить импортированные массы, которые зависят от различных настроек модального анализа. Их можно отобразить во вкладке Массы в точках сетки в таблице Результаты. В таблице представлен обзор следующих результатов: Масса - поступательное направление (mX, mY, mZ ), Масса - направление вращения (mφX, mφY, mφZ ) и Сумма масс. Хотите ли вы провести графическую оценку как можно быстрее? Затем можно графически изобразить массы в точках сетки.
Как вы уже 'знали, результаты загружений Модального анализа отображаются в программе после успешного вычисления. Таким образом, можно сразу увидеть первую собственную форму либо графически, либо в качестве анимации. Также можно легко настроить отображение стандартизации собственных форм. Сделайте это прямо в навигаторе результатов, где у вас есть один из четырех вариантов визуализации форм колебаний, доступных для выбора:
Масштабирование значения вектора собственной формы uj до 1 (учитывает только компоненты перемещения)
Выбор максимальной поступательной составляющей собственного вектора и установка ее на 1
Учет всего собственного вектора (включая компоненты поворота), выбор максимума и установка его на 1
Настройка модальной массы mi для каждой собственной формы на 1 кг
Подробное объяснение стандартизации собственных форм можно найти в онлайн-руководстве {%/ru/skachat-i-info/dokumenty/rukovodstva-online/rfem-6-rstab-9-dynamic-analysis/002198 ]].
Вы хотите смоделировать и проанализировать поведение твердого грунта? Для этого в программе RFEM реализованы специальные подходящие модели материалов. Вы можете использовать модифицированную модель Мора-Кулона с линейно-упругой идеально-пластической моделью или нелинейную упругую модель с эдометрическим соотношением напряжение-деформация. Предельный критерий, описывающий переход от упругой области к области пластической текучести, определяется по методу Мора-Кулона.
Введите и смоделируйте твердое тело грунта прямо в программе RFEM. Вы можете комбинировать модели грунтовых материалов со всеми распространенными надстройками RFEM.
Это позволяет легко анализировать модели целиком с полным представлением взаимодействия грунта и конструкции.
Все параметры, необходимые для расчета, автоматически определяются на основе введенных вами данных о материалах. Затем программа генерирует кривые напряжение-деформация для каждого элемента КЭ.
Знаете ли вы, что...? Вы можете ввести стратификацию грунта, взятую из отчетов о недрах в местах выхода на поверхность, непосредственно в программу в виде образцов грунта. Присвойте слоям исследуемые материалы грунта, включая их свойства.
Вы можете использовать табличный ввод и диалог редактирования, чтобы задать образец. Вы также можете указать уровень грунтовых вод в образцах грунта.
Твердые тела грунта, которые вы хотите проанализировать, объединяются в массивы грунта.
Используйте образцы грунта в качестве основы для определения соответствующего массива грунтов. Таким образом, программа позволяет легко создавать массивы, включая автоматическое определение границ раздела слоев по данным пробы, а также уровня грунтовых вод и опор граничной поверхности.
Массивы грунтов предоставляют возможность задать целевой размер сетки КЭ независимо от общих настроек для остальной конструкции. Таким образом, вы можете учесть различные требования здания и грунта во всей модели.
Графический и табличный вывод результатов для деформаций, напряжений и деформаций поможет вам при определении твердых тел грунта. Для этого воспользуйтесь специальными критериями фильтра для целевого отбора результатов.
Программа не оставляет вас наедине с результатами. Если вы хотите графически оценить результаты в телах грунта, вы можете использовать направляющие объекты. Например, вы можете задать плоскости отсечения. Это позволяет просматривать соответствующие результаты в любой плоскости грунта.
И не только это. Использование секций результатов и боксов для обрезки облегчает точный графический анализ грунта.
Вы уже знаете, что в общей модели можно смоделировать и проанализировать грунт и конструкцию. В результате вы явно учли взаимодействие грунта и конструкции. Изменяя компонент, вы добиваетесь немедленного и правильного учета в расчете, а также в результатах для всей системы грунта и конструкции.
Вы готовы к оценке? Для этого доступны расчетные диаграммы, которые показывают ход определенного результата во время расчета.
Вы можете свободно задавать назначение вертикальной и горизонтальной осей расчетной диаграммы. Это позволяет, например, просмотреть ход осадки определенного узла в зависимости от нагрузки.