Odpowiedź:
Przerwanie obliczeń spowodowane niestatecznością układu może mieć różne przyczyny. Z jednej strony może to wskazywać na rzeczywistą niestateczność z powodu przeciążenia układu, z drugiej strony komunikat o błędzie może być spowodowany błędami modelowania. Poniżej znajduje się możliwe postępowanie w celu znalezienia przyczyny niestateczności.
Najpierw należy sprawdzić, czy modelowanie układu konstrukcyjnego jest prawidłowe. Za pomocą kontroli modelu (menu "Narzędzia" → "Sprawdzenie modelu") można znaleźć problemy w modelowaniu.
Ponadto można obliczyć model w przypadku obciążenia zgodnie z liniową analizą statyczną pod czystym ciężarem własnym. Jeżeli po wykonaniu tych kroków zostaną wyświetlone wyniki, sam model konstrukcji jest stateczny. Jeśli tak nie jest, poniżej wymieniono najczęstsze przyczyny (patrz też wideo 1):
- Brak podpór lub podpory zostały niepoprawnie zdefiniowane.
- Pręty mogą obracać się wokół własnych osi, ponieważ brakuje odpowiedniej podpory.
- Pręty nie są ze sobą połączone ("Narzędzia" → "Sprawdzenie modelu").
- Węzły pozornie leżą w tym samym miejscu, ale po bliższym przyjrzeniu się, nieco różnią się od siebie (częsta przyczyna w przypadku importu CAD "Narzędzia" → "Sprawdzenie modelu").
- Zwolnienia na końcach pręta/zwolnienia liniowe tworzą "łańcuch przegubów".
- Konstrukcja jest niewystarczająco usztywniona.
- Nieliniowe elementy konstrukcyjne (np. pręty rozciągane) ulegają uszkodzeniu.
Rysunek 02 przedstawia przykład ostatniego punktu. Jest to rama przegubowa usztywniona prętami rozciąganymi. Z powodu skrócenia słupków pod wpływem obciążeń pionowych w pierwszym etapie obliczeń pręty rozciągane są obciążone małymi siłami ściskającymi. Zostają one usunięte z konstrukcji (ponieważ przenoszone może być tylko rozciąganie). W drugim etapie obliczeń model bez prętów rozciąganych jest niestateczny. Problem ten można rozwiązać na kilka sposobów: Można zastosować naprężenie wstępne (obciążenie prętowe) do prętów rozciąganych, aby „wyeliminować” niewielkie siły ściskające, aby przypisać niewielką sztywność do prętów (patrz Rysunek 02) lub umożliwić usuwanie prętów jeden po drugim w obliczeniach ( patrz Rysunek 02).
Moduł dodatkowy RF-STABILITY (dla programu RFEM 5) pomaga w graficznym odwzorowaniu przyczyny niestateczności. Opcja "Oblicz wektor własny dla modelu niestatecznego..." umożliwia obliczanie niestatecznych układów konstrukcyjnych. W grafice zazwyczaj można rozpoznać, który element konstrukcyjny powoduje niestateczność.
Czy mogę obliczać przypadki obciążeń i kombinacje obciążeń według liniowej analizy statycznej, ale obliczenia zatrzymują się dopiero na obliczeniach według teorii drugiego rzędu lub analizy dużych deformacji, pojawia się problem ze statecznością (współczynnik obciążenia krytycznego jest mniejszy niż 1,00). Współczynnik obciążenia krytycznego wskazuje, który współczynnik należy zastosować, aby pomnożyć obciążenie, aby model był niestateczny pod odpowiednim obciążeniem; na przykład do wyboczenia. Z tego wynika: Współczynnik obciążenia krytycznego mniejszy niż 1,00 oznacza, że konstrukcja jest niestateczna. W celu znalezienia "słabego punktu" zalecamy zastosowanie następującej metody, przyjętej przez moduł dodatkowy RF‑ STABILITY (dla programu RFEM 5) lub RSBUCK (dla RSTAB 8) (patrz wideo 2):
Najpierw należy zmniejszać obciążenie danej kombinacji obciążeń do momentu, aż kombinacja obciążeń będzie stabilna. Pomocny może być współczynnik obciążenia w parametrach obliczeniowych kombinacji obciążeń (patrz wideo 2). Następnie na podstawie tej kombinacji obciążeń można obliczyć i wyświetlić graficznie krzywą lub kształt wyboczenia w module dodatkowym RF-STABILITY lub RSBUCK. Na podstawie danych graficznych można zidentyfikować „słaby punkt“ w konstrukcji, a następnie odpowiednio go zoptymalizować.
