这两种优化方法有一个共同点: 在优化过程结束时,它们会根据存储的数据为您提供模型突变列表。 其中包含控制优化结果的详细信息以及相关的优化参数的赋值。 该列表按降序排列。 顶部显示的是假定的最佳解决方案, 该方案的优化结果及其确定的赋值最接近优化准则。 所有模块计算结果都显示利用率小于 1。 此外,在分析完成后,程序会自动为全局参数列表中的优化参数设定最优解的赋值。
在“材料”对话框中,您可以找到“造价估算”和“CO2 排放量估算”选项卡。 在选项卡中显示了估算的单位重量、单位体积和单位面积所指定的杆件、面和实体的总和。 此外,还显示了所有分配的材料的总成本和排放量。 这样可以让您更好地了解项目。
- 截面优化
- 将优化后的截面导出到 RFEM/RSTAB
- 设计任意 RSECTION 薄壁截面
- 显示截面的应力图
- 计算正应力、剪应力和等效应力
- 输出各杆件内力的应力分量
- 详细输出所有应力点的应力
- 计算每个应力点的最大 Δσ(例如疲劳验算)
- 以彩色显示应力和利用率,便于用户快速识别临界区或超限区
- 输出物料列表
您知道吗? 在 RFEM 和 RSTAB 中的结构优化是参数化输入的补充。 这是一个并行的过程,与实际的模型计算以及所有的常规计算和设计定义并行。 该模块假设您的模型或块是在参数化环境下建立的,并且整体受“优化”类型的全局控制参数控制。 因此这些控制参数有一个下限、一个上限,以及一个优化范围的步长。 如果要为控制参数找到最优值,则必须在选择优化方法(例如粒子群优化)时指定优化准则(例如最小重量)。
在材料定义中已经可以找到成本和CO2排放量的估算信息。 您可以在每个材料定义中单独激活这两个选项。 该估算基于杆件、面和实体的单位成本或单位排放。 表格中的单位是重量、体积还是面积。
- 人工智能技术(AI): 粒子群优化算法 (PSO)
- 按照最小自重或变形对结构进行优化
- 可以使用任意数量的优化参数
- 指定可变范围
- 优化截面和材料
- 参数定义类型
- 优化 | 升序或优化 | 下降
- 参数化模型和块的应用
- 基于规范的 JavaScript 技术对块进行参数化设置
- 根据设计结果进行优化
- 表格显示最佳模型突变
- 实时显示优化过程中的模型突变
- 通过给定的单价建模成本估算
- 通过估算 CO2当量实现模型时,确定全球升温潜能值 GWP
- 可以指定重量、体积和面积的单位(价格和 CO2 e)
有两种方法可以用于优化过程,一种是根据重量或变形准则找到最优参数值。
计算时间最短的最有效方法是近自然粒子群优化方法(PSO)。 您听说过或读到过吗? 这种人工智能 (AI) 技术的应用很好地模拟了成群的动物在寻找落脚点。 在这样的群中,您会发现许多喜欢待在一个团中并跟着大团移动的个人(参见优化解决方案 - 例如重量)。 假设每个群成员都需要在最佳位置停留(参见最佳解决方案-例如最低重量)。 随着越接近停止位置,位移的需求越大。 因此,空间的属性也会影响空间群的行为(参见结果图)。
为什么来这里探索生物? 非常简单 - RFEM 或 RSTAB 中的 PSO 过程以类似的方式进行。 程序开始时会随机分配需要优化的参数,得到一个优化结果。 它会根据以前进行的模型突变的经验,通过改变参数值反复确定新的优化结果。 该过程一直持续到达到指定的数量的可能的模型突变。
作为这种方法的替代方法,程序还为您提供了一种批处理方法。 该方法会尝试通过随机指定优化参数值来检查所有可能的模型突变,直到达到预先设定的数量。
在计算模型突变后,两种变体还会检查相应模块激活的设计结果。 此外,如果利用率<1,他们还会保存变量以及相应的优化结果和优化参数的赋值。
您可以由各种材料的总成本和排放量确定估算的总成本和排放量。 材料总数由杆件、面和实体单元的重量、体积和面积的部分材料组合得出。
使用模态相关系数(MRF)可以判断构件是否发生了屈曲。 其计算是基于每个构件的相对弹性变形能。
通过模态相关系数可以区分局部和整体屈曲模态。 如果结构中多个构件的模态相关系数的值很大,比如大于 20%,则很可能会发生整体失稳或局部失稳。 如果某一屈曲模态的所有模态相关系数的总和约为 100%,则可能出现局部失稳现象(例如单个构件屈曲)。
此外,模态相关系数还可以用于,例如在稳定性分析中来确定杆件的临界荷载和等效屈曲长度。 如果构件的 MRF 值较小(例如<20%),则不考虑失稳。
MRF 值显示在有效长度和临界荷载(按振型)结果表中,该表可通过“稳定性分析” -- “结果(按杆件)” -- “有效长度和临界荷载(按振型)”获得。
- 一般应力验算
- 自动从 RFEM/RSTAB 导入内力
- 完全集成于 RFEM/RSTAB 中的应力、应变和利用率的图形和数值输出
- 用户定义极限应力
- 用于设计计算的类似构件汇总
- 针对图形输出提供各种自定义选项
- 结果表格输出清晰,便于快速查看
- 完整的计算文档(包括所有公式),可轻松追溯计算结果
- 输入工作少,效率高
- 可根据需要详细设置计算选项
- 灰色区域显示不重要的数值范围(见产品功能)
- 计算由杆件、壳和实体单元组成的模型
- 非线性稳定性分析
- 选择考虑初始预应力引起的轴力
- 四种方程求解器高效的计算不同的模型
- 在 RFEM/RSTAB 中考虑刚度调整
- 按照用户定义的荷载增量系数(Shift-Methode)计算稳定性图形
- 选择计算非稳定模型的振型(用于找出不稳定的原因)
- 显示稳定性图形
- 缺陷的确定基础
找形分析给出的结构模型为“预应力荷载工况”, 该荷载工况显示从初始输入位置到变形结果中找正的几何形状的位移。 在力或基于应力的结果(杆件和面的内力、实体应力、气压等)中,它会保持现有状态。 对于形状几何分析,程序提供了一个二维等高线图,输出的绝对高度和一个倾角图,用于显示边坡情况。
现在将对整个模型进行进一步的计算和结构分析。 为此,程序将具有逐单元应变的找形分析几何尺寸传递到普遍适用的初始状态中。 现在可以在荷载工况和荷载组合中使用它。
如果程序中存在荷载工况或荷载组合,则程序会激活稳定性计算, 对于初始预应力,您可以定义另一个荷载工况。
那么用户需要指定是进行线性还是非线性分析。 根据不同的应用情况,可以选择一种直接的计算方法,例如 Lanczos 方法或 ICG 迭代法。 不集成在面上的杆件通常显示为带有两个有限元节点的杆件单元。 这样的单元不能计算单个杆件的局部屈曲。 这就是'这就是为什么您可以选择自动划分杆件的原因。
一旦激活“基本数据”中的找形模块,与杆件、面和实体产生的找形荷载共同作用时,类荷载目录 该工况为预应力荷载工况。 “找形分析”由此扩展为针对整个模型进行找形分析,包括其中定义的所有杆件、面和实体单元。 可以通过使用找形荷载特殊定义和常规荷载定义来对整个模型中的相关杆件和膜单元进行找形。 该找形荷载描述的是找形分析后构件的预期状态。 常规荷载描述了整个结构体系的外部荷载。
与附加模块 RF-FORM-FINDING (RFEM 5) 相比,在 RFEM 6 中\}添加了以下新功能:
- 在一个荷载工况中指定所有找形荷载边界条件
- 将找形结果存储为初始状态,用于进一步的模型分析
- 通过组合向导将找形分析得出的初始状态自动分配给一个设计状况的所有荷载情况
- 杆件的额外找形几何边界条件(无应力长度、最大竖向垂度、低点竖向垂度)
- 杆件的附加找形荷载边界条件(杆件中的最大力、杆件中的最小力、拉力水平分量、i 端拉力、j 端拉力、i 端最小拉力、j 端最小拉力)
- 材料库中包括材料类型“织物”和“薄膜”
- 在一个模型中平行进行结构找形分析
- 与施工阶段分析 (CSA) 模块结合连续建立找形状态的模拟
可以肯定的是,在任何项目的结构规划中,成本都是一个重要的考虑因素。 遵守有关排放估算的规定。 模块“优化和成本/CO2排放估算”可以帮助您在大量的规范和选项中找到合适的使用方法。 它使用粒子群优化算法 (PSO) 的人工智能技术 (AI) 为参数化模型和块寻找正确的参数,确保符合通常的优化准则。 另一方面,该模块可通过为结构模型的每种材料指定单价或排放量来估算整个模型成本或二氧化碳排放量。 有了这个模块,
- 计算主应力和基本应力、膜应力和剪应力以及等效应力和等效膜应力
- 几乎对任意形状的结构构件进行应力验算
- 计算等效应力可按不同假设:
- 形状改变比能假设 (von Mises)
- 剪应力假设 (Tresca)
- 正应力假设 (Rankine)
- 主应变假设 (Bach)
- 选择优化面的厚度并且导入到 RFEM
- 应变结果输出
- 可表格、可图形显示各应力分量和利用率
- 表格中提供实体、面、线和节点的筛选功能
- 横向剪切应力按 Mindlin、Kirchhoff 或自定义
- 面之间连接线上的焊缝应力分析(见产品功能)
首先程序显示临界荷载系数。 然后用户可以对稳定性进行评估。 对于包含杆件的模型,在表格中会显示杆件的有效长度和临界荷载。
用户可以使用其他结果窗口按节点、杆件和面检查振型。 用户可以通过特征值的图形来评估屈曲行为, 以便轻松找到解决方案。
您确切知道找形是如何进行的吗? 首先,通过迭代计算,对类别为“预应力”的荷载工况进行找形分析,将初始网格几何形状移动到最佳平衡位置。 为此,软件使用了 Bletzinger 和 Ramm 教授的更新参考策略 (URS) 方法。 该技术的特点是平衡形状几乎完全符合最初指定的找形边界条件(垂度、力和预应力)。
URS 的积分功能不仅可以描述构件的预期荷载或构件垂度。 并且例如可以通过相应的单元荷载来考虑自重或气压。
所有这些选项使计算内核具有计算平面或旋转对称几何形状处于力平衡状态下的反碎裂和同断裂形状的潜力。 为了能够分别或同时在一个环境中使用这两种找形分析,在计算中提供了两种找形力矢量:
- 张力法 - 空间找形力向量描述
- 投影法 - 在投影平面上定义找形力矢量,并且投影平面位置固定,用于锥形几何形状
与模块 RF-STABILITY (RFEM 5) 和 RSBUCK (RSTAB 8) 相比,在 RFEM 6/RSTAB 9 中增加了以下新功能:
- 作为荷载工况或荷载组合的属性选项激活
- 通过组合向导自动激活多种荷载状况的稳定性计算
- 根据用户定义停止增加荷载
- 振型标准化修改无需重新计算
- 结果表带有筛选功能