RFEM 附加模块 RF-FORMFINDUNG

产品视频:附加模块 RF-FORM-FINDING & RF-CUTTING-PATTERN

Dlbal 网络课堂:Form-Finding and Cutting Patterns of Membrane Structures in RFEM

我用过的最好的软件之一

“RFEM 是我迄今为止用过的最好的软件之一。实际工程中我用过了很多其他软件例如 RISA、STAAD、ETABS、Visual Analysis 等。在悬索结构和膜结构中我尝试了例如 NDN、Forten 等一系列软件。可以毫不夸张的说,如果当工程师使用和体验了一次 RFEM 的用户界面,那么将不会再使用其他软件。并且 RFEM 在设计和计算一般常用的结构时也会相对其他软件显得更加容易。”

TensiNet

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索膜结构、壳结构和受弯杆件结构找形分析

附加模块 RF-FORM-FINDING 可以对受拉及受压的膜结构、索结构和壳结构等的形状进行找形分析。找形分析根据表面应力(给定的预应力)与自然的、几何的边界条件的平衡方程进行计算得出。

进行找形分析得出的预变形模型作为初始状态,将在随后的力学分析中应用。膜结构的裁剪设计能使用附加模块 RF-CUTTING PATTERN 完成。

  1. 产品特性

    • 找形分析:
      • 受拉膜结构和索结构
      • 受压壳结构和杆件结构
      • 受拉和受压的混合结构
    • 与承重结构间的相关性
    • 面按照二维单元和杆件按照一维单元建模
    • 定义面单元各种预应力条件(膜和壳)
    • 定义杆件单元预设张力或者几何条件(索和梁)
    • 找形分析时考虑所有荷载(自重荷载、内部压力等等)
    • 找形计算过程中定义临时支座
    • 计算时定义各向同性或者正交各向异性材料
    • 选择定义任意多边形荷载
    • 找形后的模型转换成 NURBS 面单元
    • 允许将前期的找形分析结果进行集成和组合
    • 使用彩色坐标和倾斜图形对新生成的形状进行图形分析
    • 完整的计算书并且包括用户定义的适应分析图形
    • 导出有限元网格的 dxf 或者 Excel 格式文件
  2. 膜的预应力参数

    输入

    用户首先需要在 RFEM 的基本数据对话框的功能选项中选择激活任意的 RFEM 模型的找形功能。激活该选项后,用户可以在面和杆件的编辑参数附加对话框中定义预应力(或者杆件需要的几何条件)等,并且会在程序中设置 RF-FORM-FINDING 工况。具体分析包括下列步骤:

    • 在 RFEM 中建立模型(面、梁、索、支座、定义材料等)
    • 确定膜结构的预应力以及杆件的张力或者杆件长度/挠度等(例如:索)
    • 选择在特殊找形分析中需要考虑的其他荷载(自重、压力、钢节点重量等等)
    • 确定后续的力学分析和计算的荷载以及荷载组合
  3. 计算参数

    计算

    点击开始计算后,软件将在整体结构体系中进行找形分析,整个计算过程考虑找形单元与主体承重结构之间的相关性。

    找形分析过程按照 Bletzinger 和 Ramm 教授的张拉膜体系 URS 方法(Updated Reference Strategy)进行迭代计算。此方法的主要优点是在考虑预先定义的预应力后的计算结果非常精确。

    除上述外,找形分析还可以通过此方法考虑气体模型的单个荷载,如:自重荷载或者内部压力等。面(例如:膜)的预应力按照下列 2 个方法定义:

    • 标准方法,预先设定面上需要的预应力
    • 投影方法,预先设定面投影上的预应力,特别是圆锥形状结构的稳定性
  4. 找形后变形的有限元网格

    结果

    RFEM 找形分析的计算结果是由原结构新生成的结构模型形状及其从属的内力数值。软件自动生成的 RF-FORM-FINDINF 工况中将显示一般的计算结果,例如变形、荷载、应力等。

    上述在预应力作用下的结构模型的形状和应力状态作为非线性计算过程各个荷载工况和荷载组合中初始状态继续进行计算。

    为了简化用户定义荷载工况步骤,用户可以使用 NURBS 转换(对话框:计算参数/找形)。这项计算功能可以将原始结构的面和索转换到找形后的结构模型中。

    如果用户使用面的栅格点或者 NURBS 面的定义节点,则可以在选择的结构模型的构件中添加任意荷载。

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