Fehler:Modell ist instabil im FE-Netzknoten.Belastung ist größer als Verzweigungslast

[paula.marie]

Hallo,

ich habe seit einiger Zeit ein Stabilitätsproblem bei der Berechnung einer Seilträgerfassade in RFEM. Folgende Fehlermeldung wird mir angezeigt:

Die Steifigkeitsmatrix ist singulär! Das Modell ist instabil im FE-Netzknoten Nr. 3, Richtung X, Inkrement 1 .Die definierte Belastung ist größer als die Verzweigungslast. Es ist möglich, die Verzweigungslastfaktoren im Zusatzmodul RF-STABIL zu ermitteln.

Da das Modell relativ groß ist habe ich für die Fehlersuche mir den maßgebenden Träger einmal einzeln angeschaut und berechnet. Das ging dann plötzlich. Kann mir jemand hier behilflich dabei sein den Grund dafür ausfindig zu machen weshalb das eine Modell instabil ist und das andere nicht? Beide Dateien sind im Anhang.

Danke schonmal im Voraus!

[Frank Faulstich]

Hallo, das Problem ist komplizierter als es zunächst aussah. Ich arbeite an einer Lösung, brauch aber noch ein wenig Zeit.

Frank Faulstich

[Frank Faulstich]

Das war eine harte Nuss. Seiltragwerke zu rechnen ist wirklich eine schwierige Aufgabe.

Ich habe in der Datei einige Sachen geändert.

1. Lager in X-Richtung

In der Datei waren im Lager 3 nur sehr kleine Federn in Y-Richtung angesetzt.



Das führte dazu, dass sich die Träger um ihre eigene Achse drehen konnten. In diesem Bild mit reduzierter Last sieht man gut den Effekt.



Ich habe erst einmal starre Lager in Y-Richtung angesetzt. Hier müssten eventuell noch genauere Federn ermittelt werden.

2. Postkritische Analyse

Ich habe in den Berechnungsparametern die postkritische Analyse eingestellt.



Die macht im Prinzip das Gleiche wie die Analyse mit großen Verformungen. Der Unterschied ist, dass mit dieser Analyse über den Instabilitätspunkt hinaus gerechnet werden kann. Es können also so genannte Durchschlagsprobleme untersucht werden (z. B. Mises-Fachwerk).

3. 500 Iterationen

Die Anzahl der maximal möglichen Iterationen habe ich auf 500 erhöht.

4. Balkenstäbe

Die Stäbe aus dem Rundstahl waren als Druckstäbe definiert.

Druckstäbe verhalten sich wie Fachwerkstäbe. Bekommen Sie Zug, dann fallen sie aus.

Diese Nichtlinearität ist hier nicht notwendig. Deswegen habe ich die Stäbe zu normalen Balkenstäben gemacht.

5. Berücksichtigung Nichtlinearitäten

Den Haken für die Nichtberücksichtigung der Nichtlinearitäten habe ich wieder entfernt. Nachdem ich die Druckstäbe zu Bakenstäben geändert habe, ist der nicht mehr notwendig.



6. Lastrichtung

Die Lastrichtung für die Knotenlasten im Lastfall 5 waren ursprünglich in Richtung eines Stabes definiert.

Es kann passieren, dass sich der Stab um die globale Z-Achse dreht. Die Lasten wurden sich dann mitdrehen. Es sind also keine richtungstreuen Lasten.

Das bildet die Realität nicht richtig ab und führt außerdem zur Instabilität.

Ich habe die Lasten in globaler Y-Richtung definiert.

Das Problem kann auch noch in anderen Lastfällen auftreten. Die müssten Sie noch kontrollieren.

Viele Grüße
Frank Faulstich

[paula.marie]

Hallo Frank,

Ganz großes Dankeschön für deine Hilfe und deine Zeit. Das hat mich einen großes Schritt weitergebracht. Ich bin aktuell noch auf der Suche nach einem Weg das System mit kleinen Federsteifigkeiten stabil zu machen aber wäre dem ganzen ohne deine Hilfe nicht mal im Ansatz so nahe gekommen. Dir ein schönes Wochenende!

Gruß,
Paula