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2021-05-27

Ottimizzazione dei vincoli interni delle aste con scorrimento

Uso svincoli finali dell'asta con scorrimento nella direzione longitudinale dell'asta. Tuttavia, il calcolo viene sempre interrotto, visualizzando il messaggio di instabilità. Come posso ottimizzare il sistema di conseguenza?


Risposta:

A causa del calcolo non lineare, la definizione dello slippage in particolare è una sfida per il risolutore di equazioni. Nachfolgend werden Hinweise gegeben wie Instabilitäten vermieden werden können.

incrementi di carico

Bei der Berücksichtigung von Nichtlinearitäten ist es oft schwierig, ein Gleichgewicht zu finden. Instabilitäten können umgangen werden, indem die Belastung in mehreren Schritten aufgebracht wird (siehe Bild 01). Per esempio, quando si specificano due incrementi di carico, metà del carico sarà applicato nel primo passo. Le iterazione saranno effettuate fino a quando non si raggiungerà l'equilibrio. Dopo, in un secondo passo, si applicherà il carico completo al sistema già deformato e le iterazioni saranno di nuovo eseguite fino a quando non si raggungerà l'equilibrio. Non si deve dimenticare che gli incrementi di carico hanno un effetto sfavorevole sul tempo di elaborazione. Deshalb ist im Eingabefeld eine 1 (also keine stufenweise Laststeigerung) voreingestellt. Darüber hinaus kann für jeden Lastfall und jede Lastkombination gesondert festgelegt werden, wie viele Laststufen angesetzt werden sollen (siehe Bild 02). Le specificazioni globali vengono quindi ignorate.

Schlupfdefinition

In der Regel wird der Schlupf (z. B. in einer Verbindung) über die Nichtlinearität "Teilweise Wirkung" definiert (siehe Bild 03). Dort kann festgelegt werden, ab welcher Gelenkverschiebung die Kräfte übertragen werden sollen. Wie man im Diagramm erkennen kann, ist der Anschlag, also die Steifigkeit welche nach der entsprechenden Gelenkverschiebung wirkt, als starr berücksichtigt (senkrechter Ast, siehe rote Pfeile). Dies kann jedoch in der Berechnung unter gewissen Umständen zu nummerischen Problemen führen. Um dies zu umgehen, sollte die Steifigkeit, welche nach der Gelenkverschiebung wirkt, ein wenig herabgesetzt werden. Dies gelingt durch die Definition einer sehr steifen Feder (siehe Bild 04).

Neben des sehr steifen Anschlages kann es auch innerhalb des Schlupfes zu nummerischen Problemen kommen. In diesem Fall ist für die Wirkung des Schlupfes eine kleine Steifigkeit zu berücksichtigen, um den horizontalen Ast ein wenig steigen zu lassen. Die Steifigkeit sollte so klein gewählt werden, dass diese keinen entscheidenden Einfluss hat (siehe Bild 05). Diese Situation ist über die Nichtlinearität "Diagramm" möglich.

Anordnung der Stabendgelenke

Bei der Anordnung der Gelenke sollte darauf geachtet werden, dass diese nicht an beiden Stabenden in dieselbe Richtung definiert sind. Somit gibt es einen Zustand, in dem der Stab nicht ausreichend gelagert wird und das System bereits in den ersten Iterationen ausfällt. In solchem Fall sollte der Schlupf an nur einer Seite des Stabes definiert werden und die Größe des Schlupfes dementsprechend angepasst werden (siehe Bild 06).


Autore

Il signor Rehm è responsabile dello sviluppo di prodotti per strutture in legno e fornisce supporto tecnico ai clienti.

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