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。
特征值分析有以下几种方法:
- 直接法
- 直接法(Lanczos 迭代法 [RFEM]、特征多项式的根 [RFEM]、子空间迭代法 [RFEM/RSTAB]、转换反幂法 [RSTAB])适用于中小型模型。 只有在您的计算机有大量内存的情况下才可以使用这些快速的求解方法。
- ICG 迭代方法(不完全共轭梯度)
- 这种方法占用内存很小。 一个接一个地计算特征值。 可用于计算具有很少特征值的大型结构体系。
使用“结构稳定性”模块,可以使用增量法进行非线性稳定性分析。 并且对非线性结构也给出了接近真实的计算结果。 临界荷载工况的临界荷载系数是通过逐渐增加荷载工况的荷载直到达到不稳定状态来确定的。 荷载增量考虑了材料的非线性,例如失效的杆件,支座和地基的非线性。 在附加荷载作用下可以对最后一个稳定状态进行线性稳定性分析,以确定最佳的稳定性模态。
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。
- 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
- 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)
- 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
- 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)
完成计算后,程序会自动处理结果。 程序会按截面、杆件/面、实体、杆件集、x 位置等显示最大应力和利用率。 除了表格显示结果值外,还可以图形显示截面以及应力点、应力图和相关数值。 利用率适用于各种应力。 在 RFEM/RSTAB 模型中当前位置会被高亮显示。
除了表格外,程序还提供图形方式显示结果。 用户可以选择以图形方式来检查应力和利用率, 并手动调整颜色和数值的显示。
通过在杆件或杆件集上显示结果图,可以有针对性地对结果进行评估。 对于每个设计位置,用户可以打开相应的对话框来检查与设计相关的截面属性以及任何应力点的应力分量。 最后,可以选择打印相应的图形,包括所有设计计算细节。
- 多种型钢截面可供选择,例如轧制工字钢截面;槽形截面; T 形截面;角钢;矩形和圆形空心型钢;圆钢;对称和非对称的 I 形、T 形和角钢截面;组合截面(是否适用于设计取决于选择的规范)
- 可以对一般 RSECTION 截面进行设计(取决于相应规范中提供的验算公式),例如等效应力设计
- 变截面杆件设计(按规范设计)
- 可以调整基本设计系数和规范参数
- 可根据需要详细设置计算选项
- 快速、清晰的结果输出,便于核查计算步骤
- 计算结果和基本公式输出详细(易于理解和验证)
- 表格中清楚显示计算结果,并在结构模型中显示结果图形
- 结果集成到 RFEM/RSTAB 计算书中
- 受拉、受压、受弯、受剪、受扭以及组合受力设计
- 考虑了折减截面(例如螺栓孔)的受拉设计
- 自动分类截面,检查局部屈曲
- 等效应力验算考虑使用“翘曲扭转(7自由度)”模块计算的内力(目前不适用于规范 ADM 2020)。
- 按照欧洲钢结构规范 EN 1999‑1‑1 设计第 4 类截面以及有效截面属性(对于 RSECTION 截面,许可证为{% ! ) _ _
- 考虑横向加劲肋的剪切屈曲分析
- 受压构件的弯曲屈曲、扭转屈曲以及弯扭屈曲分析
- 受弯构件的弯扭屈曲分析
- 导入使用结构稳定性模块计算得出的有效长度
- 以图形方式输入,检查为稳定性分析定义的节点支座和有效长度
- 根据规范,可以在用户自定义输入 Mcr 、规范的解析方法或者使用内部特征值求解器之间进行选择
- 特征值求解考虑应力蒙皮和转动约束
- 如果选择特征值求解,则可图形显示振型
- 根据规范对压弯构件进行稳定性分析
- 计算所需的全部系数,如相关性系数
- 在 RFEM/RSTAB中计算内力时考虑稳定性分析的所有影响因素(二阶分析、缺陷、刚度折减,或与- rfem-6-and-rstab-9/additional-analyses/torsional-warping-7-dof Torsional Warping (7 自由度)]]
- 自动考虑结构自重的质量
- 直接导入荷载工况或荷载组合中的质量
- 可以在荷载工况中直接定义附加质量(节点、线或面质量,以及惯性质量)
- 可选忽略质量(例如基础质量)
- 不同荷载工况和荷载组合中的质量组合
- 为各种规范预设组合系数(EC 8、SIA 261、ASCE 7...)
- 可选导入初始状态(例如考虑预应力和缺陷)
- 考虑结构调整
- 考虑失效的支座或杆件/面/实体
- 定义多个模态分析(例如分析不同的质量或刚度调整)
- 选择质量矩阵类型(对角矩阵、一致矩阵、单位矩阵),并且可以自定义平移和转动自由度
- 确定模态振型数量的方法(用户自定义、自动 - 达到有效模态质量系数,自动 - 达到最大自振频率 - 仅在 RSTAB 中可用)
- 计算节点或有限元网格节点的振型和质量
- 特征值、角频率、自振频率和周期的结果
- 模态质量、有效模态质量、模态质量系数和参与系数的输出
- 网格点中质量的表格和图形输出
- 图形显示和动画显示振型
- 多种按比例显示振型的功能
- 计算结果在打印报告中的数值和图形说明
在模态分析设置中,可以输入计算自振频率所需的全部参数。 例如,质量形状和特征值求解器。
“模态分析”模块可以计算结构的最小特征值。 可以调整特征值的数目或自动确定。 因此,要么达到有效振型质量系数,要么达到最大自振频率。 质量是直接从荷载工况和荷载组合中导入的。 用户可以选择考虑整体质量、沿全局 Z 方向的分荷载或只考虑重力方向上的分荷载。
可以在节点、线、杆件或面的位置手动定义附加质量。 此外,您可以通过导入轴力或荷载工况或荷载组合的刚度调整来影响刚度矩阵。
RFEM 中三种功能强大的特征值求解器:
- 特征多项式的根
- Lanczos 方法
- 子空间迭代
RSTAB 内置有以下两种特征值求解器:
- 子空间迭代
- 转换反幂法
选择特征值的计算方法主要取决于模型的大小。
程序计算完毕后,会列出所有的特征值、自振频率和周期。 这些结果窗口都集成在主软件 RFEM/RSTAB 中。 在表格中可以找到结构的所有振型,也可以选择以图形方式或动画方式显示。
所有的结果表格和图形都包含在 RFEM/RSTAB 计算书中。 这样可以确保文档井井有条。 还可以将表格导出到 MS Excel。
- 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)
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。
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。
- 通过弹塑性材料模型计算应力
- 可对砌体整体结构模型或单个砌体构件进行设计
- 自动计算墙体和楼板的连接刚度
- 拥有庞大的材料数据库,奥地利市场上几乎所有块体和砂浆产品(产品范围不断扩大,也适用于其他国家)
- 根据欧洲规范 6 自动确定材料参数 (ÖN EN 1996-X)
- 可以进行静力非线性分析(Pushover 分析)
用户可以直接在 RFEM 中输入结构模型并进行建模。 该砌体材料模型可以与所有常见的 RFEM 设计模块结合使用。 并且在设计整个建筑模型时都可以考虑砌体结构的问题。
程序根据您输入的材料数据自动确定计算所需的所有参数。 然后,最终为每个有限元单元生成应力-应变曲线。