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2020-01-26

FAQ 005345 | 我在 RFEM 6/RSTAB 9 中的模型不稳定。 原因可能是什么?

问题:
我在 RFEM 6/RSTAB 9 中的模型不稳定, 原因可能是什么?

答案:
在结构设计中,由于结构系统不稳定导致的计算中止有多种原因。 一方面,它可能由于系统过载导致的 "真正 "的不稳定,另一方面,建模不准确也可能是导致这一错误信息的原因。 Hier haben wir mögliche Vorgehensweisen für Sie zusammengetragen, um die Ursache der Instabilität ausfindig zu machen.

1. Kontrolle der Modellierung

Überprüfen Sie zuerst, ob das System vonseiten der Modellierung in Ordnung ist. Hierfür bietet es sich an, die von RFEM6/RSTAB9 zur Verfügung gestellten Modellkontrollen (Extras → Modellkontrolle) zu verwenden. Mithilfe dieser Möglichkeiten können Sie beispielsweise identische Knoten und überlappende Stäbe finden und gegebenenfalls löschen.


Weiterhin kann man die Struktur z. B. unter reinem Eigengewicht in einem Lastfall nach Theorie 1. Ordnung berechnen. 计算的结果正常情况下显示结构是稳定的。 Sollte dies nicht der Fall sein, finden Sie im Folgenden eine Auflistung der häufigsten Ursachen:

• Falsche Definition von Auflagern / Fehlen von Auflagern
缺少支座和做支座定义不准确可能会导致结构的不稳定。 Achten Sie deshalb darauf, dass die Lagerbedingungen sowohl mit dem System als auch mit den äußeren Randbedingungen im Gleichgewicht stehen. Statisch unterbestimmte Systeme können ebenfalls zu Berechnungsabbrüchen aufgrund mangelnder Randbedingungen führen.


• Torsion von Stäben um die eigene Achse
如果杆件绕自轴扭转,同样会导致不稳定。 问题往往出在杆端铰的设置。 一种可能是在始端节点和终端节点都插入了绕自轴扭转。

• Fehlende Verbindung von Stäben
Finden Sie freischwebende Stäbe? Vor allem bei größeren und komplexeren Modellen passiert es leicht, dass einige Stäbe nicht miteinander verbunden sind und somit "in der Luft schweben". Auch das Vergessen von kreuzenden Stäben, die sich eigentlich miteinander schneiden sollten, kann zu Instabilitäten führen. Abhilfe schafft hier die Modellkontrolle "Kreuzende, nicht verbundene Stäbe", die nach Stäben sucht, die sich kreuzen, jedoch keinen gemeinsamen Knoten im Schnittpunkt aufweisen.

• Kein gemeinsamer Knoten
Sehen Sie genau hin. Hier liegen die Knoten augenscheinlich an selber Stelle, bei genauerer Betrachtung weichen diese jedoch minimal voneinander ab. Häufige Ursachen sind CAD-Importe, die Sie aber problemlos mithilfe der Modellkontrolle bereinigen können.


• Entstehen einer Gelenkkette
Aufgepasst bei Stabendgelenken: Zu viele davon an einem Knoten können eine Gelenkkette verursachen, die zum Berechnungsabbruch führt. 每个节点可能同时连接n个杆件,但是只能最多定义n-1个铰。 线铰也是如此。

2. Kontrolle der Aussteifung

缺少足够的支撑也会导致计算因结构失稳而中止。 因此,应经常检查结构是否在各个方向都有足够的支撑刚度。

3. Numerische Probleme

Zu diesem Punkt zeigen wir Ihnen folgendes Beispiel. 是一个铰接刚架,竖向支撑采用拉杆。 由于垂直荷载导致的立柱受压变短,在第一次计算运行中,拉杆会受到很小的压力。 因为拉杆只能承受拉力,所以受压的拉杆被系统在计算中移除。 在第二次计算运行中,没有这些拉杆,模型就变得不稳定了。 Um dieses Problem zu lösen, haben Sie mehrere Möglichkeiten. Sie können den Zugstäben eine Vorspannung (Stablast) erteilen, um die kleinen Druckkräfte zu „eliminieren“, den Stäben eine kleine Steifigkeit zuweisen oder die Stäbe nacheinander in der Berechnung entfernen lassen.
Die Berechnungseinstellung ist in RSTAB 9 automatisiert, in RFEM 6 können Sie dies optional aktivieren.

4. Ursachenfindung einer Instabilität

• Automatische Modellkontrolle mit grafischer Ausgabe
Um eine grafische Darstellung der Ursache einer Instabilität zu erhalten, hilft Ihnen das Add-On Strukturstabilität für RFEM 6 / RSTAB 9 weiter:


Mit der Option "Berechnen ohne Belastung für Instabilitätsnachweis durch Eigenform" können Sie vermeintlich instabile Systeme berechnen. Es wird anhand der Strukturdaten eine Eigenwertanalyse durchgeführt, welche als Ergebnis die Instabilität des betroffenen Bauteils grafisch darstellt.

• Verzweigungsproblem
Lassen sich Lastfälle oder Lastkombinationen nach Theorie 1. Ordnung be...



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