- 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。
您的设计成功了吗? 我们将为您提供更多的帮助。 RFEM 提供了丰富的功能。 程序会计算出砌体结构面上的最大应力,并可以显示在每个有限元网格点的详细结果。
此外,还可以插入剖面,以便对各个区域进行详细评估。 显示屈服面积可以用于估算砌体结构中的裂缝。
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。
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。
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
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。
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
石头上砌筑的技术在建筑学中有着由来已久的传统。 使用 RFEM 的砌体设计模块,您可以使用有限元法对砌体结构进行设计。 该模块是作为研究项目 DDMaS - 砌体结构设计数字化的一部分而开发的。 在这里,材料模型以宏观建模的形式来表现砌块和砂浆材料组合的非线性行为。 您想了解更多吗?
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,
您知道吗? RFEM 中使用了非线性材料模型来计算砌体结构。 它基于 Lourenco 方法, 砌体结构模型可以对砌体结构的力学行为和不同的破坏机制进行描述和建模。
对极限参数的选择使得所使用的设计曲线与标准的设计曲线相对应。
有限元软件 RFEM 允许使用特殊的线铰来模拟钢筋混凝土楼板和砌体墙之间的连接。 通过指定的几何形状来限制连接可传递的力。 您没看错: 这意味着材料不能超载。
程序会绘制自动应用的交互图。 用户可以通过勾选“几何刚度”来确定不同的几何刚度。
砌体结构的计算按照非线性塑性材料法则。 如果在任何一点所承受的荷载大于可能要承受的荷载,那么结构体系内部就会发生重分布。 这样的作用只是为了恢复力的平衡。 在成功完成计算后,再进行稳定性分析。