线铰

当两个面通过交线互相连接时，程序默认为这两个面刚性连接。 用户可以通过【线铰】控制两个面交线处的自由度，从而控制两个面之间的内力传递。

程序仅允许在面的边界线上布置线铰，但不能像在 RFEM 5 中那样，对集成在面中的线分配线铰。 使用 用相贯线划分面 ，您可以尝试转换这样的线变成一条边界线。

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'新建线铰'对话框

线铰必须同时分配给一条线和一个面。 线和面的编号可以通过图形方式定义。

设置线铰

基本

【基本】选项卡中管理着线铰的各项基本参数。

铰条件

在对话框的该部分可以定义线铰对三个平动自由度和一个转动自由度的约束。 平动指的是沿线的局部坐标轴方向的平动，转动指的是绕线铰所在的线的转动。

用户可以通过勾选相应的自由度来对杆端的自由度进行完全释放，勾选后杆端将不受限制在该相应的方向上平动或转动。 勾选后节点将不受限制在该相应的方向上平动或转动。 其相应的“弹簧常数”将会自动设为零。 您可以随时调整“弹簧常数”来模拟弹性铰。

用户可以在“非线性”下拉菜单中选择各种非线性杆端铰。 根据不同的自由度，在非线性列表中可以选择合适的选项。

选择铰非线性

如果内力为负/正，则有效

对于该类型的铰，如果铰处的力为负/正，则铰在该方向上正常工作，体现出铰接或半铰接的性能； 如果铰处的力为正/负，则体现出刚接的性能。

Für die Wirkung der Schnittgröße (negativ oder positiv) ist das Liniengelenk-Koordinatensystem auf die "angeschlossene Fläche" zu beziehen – also die Fläche, für die das Liniengelenk nicht definiert ist. Sollen beispielsweise nur Druckkräfte übertragen werden, wäre 'Fest, falls v_y bzw. v_z positiv' korrekt für den Fall, dass die Gelenkachse y bzw. z in die Richtung der gewünschten Lastübertragung zeigt.

Wenn Sie eine andere Nichtlinearität auswählen, können Sie die Parameter in den Registern Teilweise Wirkung, Diagramm, Reibung, Gekoppeltes Diagramm oder Kraft-Momentenverlauf definieren.

选项

使用该对话框部分中的复选框可以定义线铰的其他属性，以限制弯矩的传递。 在板墙连接选项卡中管理着相应的参数。

部分作用

Die Teilweise Wirkung einer Gelenkkomponente ist als nichtlineare Eigenschaft des Stabendgelenks verfügbar (siehe Bild Gelenknichtlinearität auswählen).

定义铰的部分作用

用户可以分别定义杆端铰再"正值区域"和"负值区域"的力学性能。 用户可以再“类型”下拉菜单中选择不同的准则定义铰的性能。

• 完全： 该类型的杆端铰完全刚接
• 释放位移/转角后有效： 杆端铰在达到一定位移/转角之前，按照用户定义的完全铰接或半刚性连接正常工作； 超过一定位移/转角后，杆端铰转换为完全刚接。
• Versagen ab Freigabe-Kraft/Freigabe-Moment: 杆端铰在达到一定位移/转角之前，按照用户定义的完全铰接或半刚性连接正常工作； 超过一定位移/转角后，杆端铰转换为完全铰接。
• 从释放反力/弯矩(扭矩)开始屈服： 杆端铰在达到一定位移/转角之前，按照用户定义的完全铰接或半刚性连接正常工作； 超过一定位移/转角后，杆端铰传递的力保持恒定，不再随杆端铰变形增加。
• 弹簧失效： 杆端铰无视用户在该方向上定义的弹簧常数，转换为完全铰接。

以上大部分类型都可以指定“滑移”，即杆端铰在产生一定位移或转角后才开始工作。

图形

用户可以使用图表的形式来定义非线性铰。(见图)。

定义刚度图

用户可以在图表中输入线铰每个变形对应的力，每一行对应着右侧曲线中的一个点。 程序支持在左侧表格中选中多个单元格进行统一编辑。

用户可以在下拉菜单中选择不同的类型定义曲线在最后一个点后的形状：

• 撕裂： 在定义的最大值之前正常工作，超出定义的最大值转换为完全铰接， 超出定义的最大值失效退出工作，转换为完全铰接， 不再传递内力。
• 屈服： 在定义的最大值之前正常工作， 超出定义的最大值杆端铰传递的力不再随杆端铰变形增加
• 连续： 以最后一个点处的斜率继续延伸
• 停止： 在定义的容许变形最大值之前正常工作， 超出定义的最大值后完全约束该方向上的自由度。

摩擦

In der Liste 'Nichtlinearität' stehen vier Möglichkeiten zur Auswahl, um die Reibung eines translatorischen Gelenks in Abhängigkeit von einer anderen Gelenkkomponente zu definieren (siehe Bild Gelenknichtlinearität auswählen).

定义摩擦系数

该类型的杆端铰传递的力与其他方向上的轴力或剪力相关， 根据“基本”选项卡中的选择，摩擦力会相应的取决于一个或两个内力。 该类型的杆端铰传递的力与其他方向上的轴力或剪力关系式如下：

耦合图

Die Option Gekoppeltes Diagramm - ständige Freigabe ermöglicht es, das Ausfallkriterium für einen Freiheitsgrad auch für die übrigen Richtungen zu berücksichtigen: Falls eine bestimmte Schnittgröße nicht übertragen werden kann, sind auch alle anderen Freiheitsgrade gelöst und die Flächen vollständig entkoppelt.

定义耦合图

力/弯矩图

用户可以使用【力/弯矩图】来定义对 φ_x 的非线性半铰接：

定义力/弯矩图

用户通过在左侧表格输入“力”和对应的“最大弯矩”和“最小弯矩”来定义曲线上的点。 面的弯矩 m_x 可以与法向力 n 或剪力 v_y或 v_z相关联。 用户可以在对话框底部的“弯矩取决于”下拉菜单中选择需要的力。

选择力

用户可以在下拉菜单中选择不同的类型定义曲线在最后一个点后的形状：

• 撕裂： 在定义的最大值之前正常工作， 超出定义的最大值转换为完全铰接
• 屈服： 在定义的最大值之前正常工作，超出定义的线铰传递的力不再随线铰变形增加
• 连续： 如果超出定义范围，曲线以最后一个点处的斜率继续延伸

墙体与楼板连接

对于砌体结构中墙和楼板的连接，弯矩的传递与“板端支撑压力”有关。 在【板墙连接】选项卡中，程序会根据墙和板自动创建“力/弯矩图”类型的线铰来模拟这种连接。在创建这种连接时，需要在【模型-基本数据】中激活【砌体结构设计】模块，线铰所在的面为楼板所在的面，墙的材料类别需为砌体，且材料模型为砌体类型的材料模型。

定义板-墙连接

参数

用户需输入“偏移”，选择输入“模型块宽度”，以确定该类型线铰的转动刚度。 在对话框右侧显示了这些参数的示意图。

生成的线铰

Damit die Liniengelenke erzeugt werden können, muss die Deckenfläche und die Wand-Verbindungslinie zugewiesen werden (siehe Bild Liniengelenk zuordnen). Klicken Sie dann auf die Schaltfläche am Ende des Abschnitts. 如果该板连接了一块墙板(一般是屋板)，程序会自动创建一个新的线铰；如果该板连接了两块墙板，程序会自动创建两个新的线铰。

程序自动生成的线铰不可编辑。 两层之间的楼板与这两层的墙体之间共创建三个新的线铰，其示意图：

• 原始线铰，为“板墙连接”类型线铰，用户在其中定义板墙连接的各种参数。(1)
• 程序生成的与下层墙体连接的“力/弯矩图”类型的线铰。(2)
• 程序生成的与上层墙体连接的“力/弯矩图”类型的线铰。(3)

板-墙连接的线铰

用户可以打开自动生成的线铰的对话框检查其参数: 在【力/弯矩图】选项卡中查看程序自动生成的力-弯矩图曲线。(见图定义力/弯矩图)。