RFEM 6 中的找形

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RFEM 6 中提供的找形模块可以确定受拉面模型和轴力作用下杆件的平衡形状。 该模块可以在模型的基本数据中激活,用于查找轻型结构的预应力与现有边界反力平衡的几何位置。

输入

在RFEM中建模完成后,就可以开始找形过程。 在 RFEM 6 中,这是通过为膜和索等单元分配找形荷载来实现的。 该荷载应该在一个独立的荷载工况中定义,荷载工况类别为“预应力”,如图 1 所示。

膜结构找形面荷载的输入数据包括计算方法(标准或投影)、找形定义(力或应力)以及相应荷载的大小(图 2)。 标准方法描述的是在空间中可以自由移动到目标位置的向量,而投影法描述的是在空间中部分移动并固定在其 XY 坐标上的向量。 通常,默认方法是可取的。 该投影方法适用于围绕中心轴展开的模型(圆锥形状)。

需要注意的是,如果想施加正交各向异性面预应力,则应在“编辑面”对话框中选择特定轴复选框,并相应地调整图 3 中的输入参数。

找形类型的杆件荷载可以通过几何形式或力引入。 前者可以按照长度、空载长度和垂度(最大垂直垂度和深垂度)进行定义。 如图 4 所示。 后者可以定义为杆件中的力、端部拉力、水平拉力分量或力密度(图 5)。

静力分析设置

可以进行分析设置,如图 6 所示。 这样用户就可以用之前定义的值指定找形计算对单元的预应力。 如果超出极限,程序将始终中止,并按照找形计算的起始值施加预应力。 事实上,增加允许的迭代次数可能会导致更好的收敛。

接下来可以调整收敛速度,该速度控制计算的稳定性。 在找形计算中膜面受到绝对刚度,但是可以增加小于1的值。

在设置中,还可以集成初步找形。 初步找形使用简单的线性力-密度方法移动有限元面单元。 因此,在实际的迭代找形过程中,通常会减少初始位置和目标位置之间的路径。 这样可以节省一定的计算时间,并且全局找形过程更快。

结果

荷载工况计算完成后,变形以及杆件和面的结果可以图形方式显示在导航器的结果选项卡中。 前者描述了输入数据和确定的平衡形状之间的变形,而后者描述了平衡形状的力或应力状态,并考虑了定义的找形参数。 结果示例见图 7 和图 8。

后续荷载应用

此时可用的结果代表了一个新的模型配置。 为了对整个模型进行进一步的计算和结构分析,程序会将找形的几何形状(包括单元应变)转换为普遍适用的初始状态,以便在荷载工况和荷载组合中使用。 如果要追溯施加某个荷载,则必须考虑找形荷载工况的初始状态。 这意味着变形在随后的荷载工况下参照之前确定的平衡形状。

可以激活从找形荷载工况考虑初始状态的选项,如图 9 所示。 图 10 中显示了这种荷载引入的一个例子,其中考虑了轻型结构的平衡形状,施加了雪。

作者

Irena Kirova, M.Sc.

Irena Kirova, M.Sc.

营销和客户支持

Kirova女士负责撰写技术文章,并为Dlubal客户提供技术支持。

关键词

找形 平衡形状 电缆

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  • 更新 2022年01月17日

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同时还可以创建混合结构、实体单元和接触单元。

第一个许可证价格
3,990.00 USD