Зарегистрируйтесь в экстранете Dlubal, чтобы оптимизировать использование вашего программного обеспечения и получить эксклюзивный доступ к вашим личным данным.
Модель материала «Гука-Брауна» доступна в аддоне Геотехнический расчёт. Модель показывает линейно-упругую идеально-пластическую работу материала. Её нелинейный критерий прочности является наиболее распространенным критерием разрушения камня и горных пород.
Параметры материала можно ввести с помощью
параметров горной породы напрямую или через
классификацию GSI.
Подробную информацию об этой модели материала и о том, как её задать в RFEM, можно найти в соответствующем разделе Модель Гука-Брауна онлайн-руководства к аддону Геотехнический расчёт.
В ходе расчета выбранная горизонтальная нагрузка будет постепенно увеличиваться. Статический нелинейный расчет выполняется для каждого шага нагрузки до достижения заданного предельного условия.
Результаты диаграммного метода расчёта весьма обширны. С одной стороны, конструкция анализируется на ее деформационное поведение. Это может быть представлено в виде кривой зависимости деформации от силы (кривая несущей способности). Во втором случае эффект спектра реакций можно отобразить также в изображении ADRS (спектр реакций при ускорении-смещении). На основе этих двух результатов программа автоматически определяет целевое перемещение. Процесс можно оценить графически и в таблицах.
Затем отдельные критерии приемлемости могут быть оценены в графическом виде и оценены (для следующего шага нагрузки целевого перемещения, но также для всех других шагов нагрузки). Результаты статического расчета также доступны для отдельных шагов нагрузки.
Знаете ли вы, что...? Для расчета каменных конструкций в программе RFEM была реализована нелинейная модель материала. Она была выбрана по методу Лоуренко - композитная пластичная поверхность Ранкина и Хилла. Эта модель позволяет описать и смоделировать конструктивные свойства кладки и различные механизмы выхода из работы.
Предельные параметры были выбраны таким образом, чтобы используемые расчетные кривые соответствовали нормативной расчетной кривой.
В RFEM можно применить специальный линейный шарнир для моделирования особых свойств соединения железобетонной плиты перекрытия и каменной стены. Тем самым ограничиваются передаваемые силы соединения в зависимости от заданной геометрии. Вы угадали: Это означает, что материал не может быть перегружен.
Программа разрабатывает диаграммы взаимодействия, которые применяются автоматически. Они представляют различные геометрические ситуации, и вы можете использовать их для определения правильной жёсткости.
Расчет кладки выполняется по закону нелинейно-пластического материала. Если нагрузка в любой точке превышает возможную нагрузку, которой необходимо противостоять, в системе происходит перераспределение. Их основная цель - восстановить равновесие сил. При успешном завершении расчёета предоставляется анализ устойчивости.
Вы знакомы с моделью материала Tsai-Wu? Он сочетает в себе пластические и ортотропные свойства, что позволяет осуществлять специальное моделирование материалов с анизотропными характеристиками, таких как армированный волокном пластик или древесина.
Когда материал достигает пластификации, считается, что напряжения остаются неизменными. Перераспределение затем осуществляется в соответствии с жесткостями, доступными в отдельных направлениях. Упругая область соответствует Ортотропной | Линейная упругая (тела) модель материала. в то время как для пластической области применяется текучесть по Tsai-Wu:
Все прочности заданы в качестве положительных значений. Вы можете представить критерий напряжения в виде эллиптической поверхности в шестимерном пространстве напряжений. Если один из трех компонентов напряжения применяется в качестве постоянного значения, то поверхность можно спроецировать в трехмерное пространство напряжений.
Если значение для fy (σ) по уравнению Цая-Ву, плоское напряженное состояние, меньше чем 1, то напряжения находятся в зоне упругости. Пластической зоны достигается при fy (σ) = 1; значения, превышающие 1, не допускаются. Поскольку работа модели идеально-пластичная, жесткость здесь отсутствует.
Знаете ли вы, что...? В отличие от других моделей материалов, диаграмма напряжения-деформации у этой модели материала не направлена против начала координат. Данную модель материала можно использовать, например, для моделирования свойств сталефибробетона. Более подробную информацию о моделировании сталефибробетона можно найти в технической статье {%://#/ru/podderzhka-i-obuchenije/podderzhka/baza-znanij/001601 Характеристики сталефибробетона]].
В данной модели материала изотропная жесткость уменьшается со скалярным параметром повреждения. Данный параметр повреждения определяется по кривой напряжений, заданной на Диаграмме. Направление главных напряжений не учитывается. Скорее всего, повреждение возникает в направлении эквивалентной деформации, которое также включает в себя третье направление, перпендикулярное плоскости. Область растяжения и сжатия тензора напряжений рассматривается отдельно. В этом случае применяются другие параметры повреждения.
«Размер элемента-ориентира» определяет, как деформация в области трещины масштабируется к длине элемента. При нулевом значении по умолчанию масштабирование не выполняется. Таким образом, свойства материала сталефибробетона моделируются реалистично.
Определение напряжения с помощью модели упруго-пластического материала
Расчет дисковых конструкций на сжатие и сдвиг на модели здания или отдельной модели
Автоматическое определение жёсткости соединения стена-перекрытие
Обширная база данных материалов практически для всех сочетаний кирпича и раствора, представленных на рынке Австрии (ассортимент продукции постоянно расширяется, в том числе и для других стран)
Автоматическое определение стоимости материала по Еврокоду 6 (ÖN EN 1996 ‑ X)
Возможность создать диаграммный метод анализа (pushover)
Вы задаете и моделируете конструкцию непосредственно в RFEM. Вы можете комбинировать модель материала кладки со всеми распространенными аддонами RFEM. Это позволяет рассчитать целые модели здания в сочетании с кладкой.
Программа автоматически определяет для вас все параметры, необходимые для расчёта, на основе введенных данных материала. Затем программа создаёт кривые напряжения-деформации для каждого конечного элемента.
Удачной ли была ваша разработка? Затем просто сядьте поудобнее и расслабьтесь. Вы также пользуетесь многочисленными функциями RFEM. Программа дает вам максимальные напряжения каменных поверхностей, с помощью которых вы можете подробно изобразить результаты в каждой точке сетки КЭ.
Кроме того, вы можете вставлять срезы для детальной оценки отдельных областей. Используйте изображение пластичных частей для оценки трещин в кладке.
Знаете ли вы, что...? При разгрузке конструктивного элемента с пластической моделью материала, в отличие от изотропного | Нелинейная Упругая модель материала, деформация остается после полной разгрузки.
Можно выбрать три различных способа заданий:
Норма (определение эквивалентного напряжения, при котором материал пластифицирует)
Билинейный (определение эквивалентного напряжения и модуля деформационного упрочнения)
Если мы снова высвобождаем элемент конструкции с нелинейно упругим материалом, деформация возвращается тем же путем. В отличие от изотропного|Модель пластического материала, при полной разгрузке не остается деформации.
Можно выбрать три различных способа заданий:
Норма (определение эквивалентного напряжения, при котором материал пластифицирует)
Билинейный (определение эквивалентного напряжения и модуля деформационного упрочнения)
Рабочая диаграмма:
Определение многоугольной рабочей диаграммы
Возможность сохранить/импортировать диаграмму
Интерфейс с программой MS Excel
Основную информацию об этой модели материала можно найти в технической статье {%/ru/podderzhka-i-obuchenije/podderzhka/baza-znanij/000968 Законы текучести в модели изотропного нелинейно-упругого материала]].
RFEM 6 предлагает широкий спектр полезных и эффективных функций для работы с сочетаниями нагрузок. Вы можете добавить загружения, включенные в сочетания нагрузок, а затем рассчитывать их с учетом соответствующих коэффициентов (частичных коэффициентов надежности и коэффициентов сочетания, а также коэффициентов, относящихся к классам последствий и т. д.). Создавайте сочетания нагрузок автоматически по правилам комбинироание соответствующих нормативов. Вы можете выполнять линейный статический расчёт, нелинейный расчёт по методу второго порядка или по большим деформациям, а также по посткритический расчёт. При желании вы можете задать, должны ли внутренние силы быть связаны с деформированной или недеформированной конструкцией.
Если вы работаете с нелинейностями, эта функция очень хорошо подходит для вас. Например, можно задать нелинейности шарниров на конце стержня (текучесть, разрушение, проскальзывание и т.д.) и опор (включая трение). Кроме того, можно использовать специальные диалоговые окна для определения жесткости пружин у колонн и стен на основе характеристик геометрии.
При выполнении нелинейного динамического расчета можно учитывать также жесткость газа, данную уравнением Клапейрона pV = nRT.
Расчет газов далее позволяет привести акселерограммы и временные диаграммы не только для явного анализа, но и для нелинейного неявного анализа по Ньюмарку. Для правильного определения поведения газа, необходимо сначала задать у тел типа «Газ», как минимум, два слоя сетки КЭ.
В программе RFEM предлагается возможность соединить поверхности с жесткостью типа «Мембрана» или «Мембранно-ортотропная» с моделями материала «Изотропная нелинейная упругая 2D/3D» и «Изотропная пластическая 2D/3D» (дополнительный модуль Требуется модуль RF-MAT NL ).
что позволяет моделировать нелинейные свойства материала при растяжении, например, для ETFE-плёнок.
Благодаря интеграции RF-/DYNAM Pro в RFEM или RSTAB, можно включить численные и графические результаты из RF-/DYNAM Pro - Nonlinear Time History в общий печатный протокол. Также доступны все функции программы RFEM и RSTAB для графической визуализации. Результаты анализа изменений во времени отображаются на диаграмме изменений во времени.
Результаты отображаются в виде функции времени, а численные значения могут быть экспортированы в MS Excel. Расчетные сочетания могут быть экспортированы либо как результат одного временного шага, либо как самые неблагоприятные результаты всех временных шагов отфильтрованы.
Расчёты в программе RFEM Нелинейный анализ истории изменений во времени выполняется с помощью неявного анализа Ньюмарка или явного анализа. Оба метода - прямого интегрирования времени. При неявном анализе для обеспечения точных результатов требуются небольшие шаги времени. Явный анализ автоматически определяет необходимый шаг времени для обеспечения стабильности решения. Явный анализ подходит для анализа коротких возбуждений, таких как импульсное возбуждение или взрыв.
Расчёт в программе RSTAB Нелинейный анализ истории изменений во времени выполняется с помощью явного анализа. Этот метод прямого интегрирования времени автоматически определяет требуемый шаг времени для обеспечения стабильности решения.
RF-/DYNAM Pro - Nonlinear Time History интегрирован в структуру RF‑/DYNAM Pro - Forced Vibrations и расширен двумя методами нелинейного анализа (один нелинейный анализ в RSTAB).
Диаграммы сила-время могут задаваться как переходные, периодические или как функция времени. Динамические загружения комбинируют временные диаграммы со статическими нагрузками, что обеспечивает высокую гибкость. Кроме того, можно определить шаги времени для расчета, конструктивного затухания и параметров экспорта в случаях динамических нагрузок.
Пользовательские временные диаграммы как функция времени, в виде таблиц или как гармонические нагрузки
Комбинация временных диаграмм с загружениями или сочетаниями нагрузок RFEM/RSTAB (позволяет определять нагрузки на узел, стержень и поверхность, а также генерируемые произвольные нагрузки, изменяющиеся во времени)
Возможно сочетание нескольких функций независимых возбуждений
Анализ нелинейной истории изменений во времени с неявным анализом Ньюмарка (только RFEM) или явным анализом
Конструкционное затухания возможно с помощью коэффициентов затухания Релея или затухания Лера
Прямой импорт начальных деформаций из загружения или сочетания нагрузок (только RFEM)
Модификации жесткости в качестве начальных условий; например, действие осевой силы, выведенные стержни (только RSTAB)
Графические результаты отображаются на диаграмме изменений во времени
Экспорт результатов по временным шагам, определяемым пользователем, или в виде пакета
Нелинейный расчет перебирает реальную геометрию сетки плоских, изогнутых, простых или двойной кривизны компонентов поверхности из выбранной раскройной формы и выравнивает этот компонент поверхности с соблюдением минимизации энергии деформирования и при условии заданных свойств материала.
В упрощенном виде, данный метод пытается сжать геометрию сетки под давлением, предполагая контакт без трения, и найти состояние, в котором напряжения от сплющивания в компоненте находятся в равновесии на плоскости. Таким образом достигается минимальная энергия и оптимальная точность раскройной формы. Учитывается также компенсация основы и утка, а также компенсация граничных линий. Затем, заданные допуски на граничных линиях применяются к результирующей геометрии плоской поверхности.
Характеристики:
Минимизация энергии искажения в процессе выравнивания для очень точных раскройных форм
Применение практически для всех расположений сеток
Распознание заданий смежных раскройных форм для сохранения одинаковой длины
После запуска расчета, программа автоматически выполняет поиск формы по всей конструкции. При расчете учитывается также взаимодействие между элементами поиска формы и несущей конструкцией.
Сам процесс поиска формы затем выполняется итерационно, как специальный нелинейный расчет, основанный на методе URS (Updated Reference Strategy) проф. Блетцингера и проф. Рамма. Таким образом, полученные формы в равновесии уже учитывают в себе заранее заданные предварительные напряжения.
Кроме того, данный метод позволяет в процессе поиска формы учитывать также индивидуальные нагрузки, такие как собственный вес или внутреннее давление пневматических конструкций. Предварительное напряжение для поверхностей (например, мембран) затем можно определить двумя разными способами:
Стандартный метод - определение необходимого предварительного напряжения поверхности
Проекционный метод - определение необходимого предварительного напряжения на проекции поверхности, стабилизация в основном для конических форм
Нелинейный расчет активируется после выбора метода вычисления для расчета по предельным состояниям по пригодности к эксплуатации. Можно индивидуально выбрать различные варианты расчетов, а также эпюры напряжения-деформации для бетона и стальной арматуры. На процесс итерации могут влиять следующие параметры управления: точность сходимости, максимальное количество итераций, расположение слоев по глубине сечения и коэффициент затухания.
Предельные величины в предельном состоянии по пригодности к эксплуатации могут быть заданы для каждой поверхности или группы поверхностей индивидуально. В качестве предельных величин задаются максимальная деформация, максимальные напряжения или максимальная ширина раскрытия трещин. При определении максимальной деформации необходимо применить в расчете деформированную или недеформированную систему.
RF-CONCRETE Members (английская версия)
Нелинейный расчет может быть применен для расчета предельных состояний по несущей способности и пригодности к эксплуатации. Кроме того, можно задать прочность бетона на растяжение или жесткость бетона при растяжении между трещинами. На процесс итерации могут влиять следующие параметры управления: точность сходимости, максимальное количество итераций и коэффициент затухания.
В дополнительном модуле RF-MAT NL доступны следующие модели материала:
Изотропная пластическая 1D/2D/3D и изотропная нелинейная упругая 1D/2D/3D
В данном случае предоставляется на выбор три различных способа заданий:
Основной (определение эквивалентного напряжения, при котором материал пластифицирует)
Билинейный (определение эквивалентного напряжения и модуля деформационного упрочнения)
Диаграмма:
Определение многоугольной рабочей диаграммы
Возможность сохранить/импортировать диаграмму
Интерфейс с программой MS Excel
Ортотропная пластическая 2D/3D (Tsai-Wu 2D/3D)
Данная модель позволяет задать свойства материала (модуль упругости, модуль сдвига, коэффициент Пуассона) и предел прочности (растяжение, сжатие, сдвиг) по двум или трем осям.
Изотропная кладка 2D
Позволяет определить предельные напряжения при растяжении σx,limit и σy,limit , а также коэффициент твердения CH.
Ортотропная кладка 2D
Модель материала Ортотропная кладка 2D - это упругопластическая модель, дополнительно допускающая также размягчение материала, которое может отличаться в местных направлениях поверхности x и y. Данная модель материала подходит в основном для (неармированных) стен из кладки с наличием плоскостных нагрузок.
Изотропное повреждение 2D/3D
Здесь вы можете задать антиметрические диаграммы напряжения-деформации. Модуль упругости рассчитывается на каждом шаге диаграммы напряжения-деформации следующим образом: Ei = (σi -σi-1 )/(εi -εi-1 ).
Расширение модуля EC2 для программы RSTAB, позволяющее проводить расчет железобетонных конструкций по норме EN 1992-1-1:2004 (Еврокод 2) и следующим Национальным приложениям:
DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12 (Германия)
ÖNORM B 1992-1-1:2018-01 (Австрия)
Бельгия NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 для расчета при нормальной температуре и NBN EN 1992-1-2 ANB:2010 для расчета на огнестойкость (Бельгия)
BDS EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Болгария)
EN 1992-1-1 DK NA:2013 (Дания)
NF EN 1992-1-1/NA:2016-03 (Франция)
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Финляндия)
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Италия)
LVS EN 1992-1-1:2005/NA:2014 (Латвия)
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Литва)
MS EN 1992-1-1:2010 (Малайзия)
NEN-EN 1992-1-1+C2:2011/NB:2016 (Нидерланды)
NS EN 1992-1 -1:2004-NA:2008 (Норвегия)
PN EN 1992-1-1/NA:2010 (Польша)
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Португалия)
SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Румыния)
SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Швеция)
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Сингапур)
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Словакия)
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Словения)
UNE EN 1992-1-1/NA:2013 (Испания)
CSN EN 1992-1-1/NA:2016-05 (Чехия)
BS EN 1992-1-1:2004/NA:2005 (Великобритания)
CPM 1992-1-1:2009 ( Беларусь )
CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Кипр)
В дополнение к выше перечисленным Национальным приложениям, можно задать также пользовательские Национальные приложения, в которых будут использоваться ваши собственные предельные значения и параметры.
Дополнительные предварительно установленные значения для частичных коэффициентов надежности, понижающих коэффициентов, ограничений высоты сжатой зоны, а также характеристик материалов и защитного слоя бетона
Определение продольной и поперечной арматуры, а также арматуры, воспринимающей кручение
Расчет стержней с вутами
Оптимизация сечений
Отображение минимальной и сжатой арматуры
Определение редактируемого подбора арматуры
Расчет ширины раскрытия трещин с возможностью увеличения требуемой арматуры, позволяющий сохранить заданные предельные значения
Нелинейный расчет, при котором учитываются сечения с трещинами (для EN 1992-1-1:2004 и DIN 1045-1:2008)
Учет усиления при растяжении
Учет ползучести и усадки
Деформации в трещинах (состояние II)
Графическое отображение всех эпюр результатов
Расчет на огнестойкость в соответствии с упрощенным методом (метод зон) по норме EN 1992-1-2 для прямоугольных и круглых сечений, благодаря которому можно затем выполнять также расчет огнестойкости консолей.
Для шарниров стержней и опор можно задать разные нелинейности, такие как текучесть, трение, разрыв, проскальзывание и друие. В специальных диалоговых окнах можно далее на основе характеристик геометрии определить также жесткость пружин у колонн и стен.