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2019-11-26

不稳定模型

我的模型出现失稳问题。 原因可能是什么?


回复:

在结构设计中,由于结构系统不稳定导致的计算中止有多种原因。 一方面,它可能表示系统过载导致真正的不稳定。 Nachstehend finden Sie eine mögliche Vorgehensweise, um die Ursache der Instabilität zu finden.

首先应该检查结构是否正确建模。 您可以使用模型检查(菜单“工具”→“模型检查”)来发现建模中的问题。

此外,还可以根据零自重、线性静力分析在荷载工况中计算模型。 计算的结果正常情况下显示结构是稳定的。 如果不是这种情况,那么可能是由以下原因引起的(见视频1):

  • 支座缺失或定义不正确。
  • 因为缺少相应的支座,杆件可以绕它们的轴转动。
  • 杆件之间没有连接(点击菜单栏中的"工具" → "模型检查")。
  • 节点看起来位于同一位置,但仔细检查后,它们之间会略有偏差(在使用 CAD 导入时常见原因,依次点击“工具” → “模型检查”)。
  • 在杆端释放/线铰引起“铰链”。
  • 结构没有足够的加劲。
  • 非线性结构构件(例如拉杆)失效。

图02显示了最后一个点的示例。 是一个铰接刚架,竖向支撑采用拉杆。 由于垂直荷载导致的立柱受压变短,在第一次计算运行中,拉杆会受到很小的压力。 因为拉杆只能承受拉力,所以受压的拉杆被系统在计算中移除。 在第二次计算运行中,没有这些拉杆,模型就变得不稳定了。 解决该问题的方法有以下几种: 您可以对拉杆施加预应力(杆件荷载)以“抵消”较小的压力,或为杆件分配一个小的刚度(见图 02),或者在计算中通过见图 02)。

附加模块 RF-STABILITY (RFEM 5) 可以帮助您以图形方式显示结构失稳原因。 选择“计算不稳定模型的特征向量...”选项可以计算失稳结构体系。 从图中通常可以看出导致结构失稳的构件。

我可以根据线性静力分析计算荷载工况和荷载组合,但计算只会根据二阶分析和荷载组合停止。 或 大变形 大变形分析,存在稳定性问题 (临界荷载系数小于1.00)。 临界荷载系数表示在该荷载作用下,模型失稳必须使用的与荷载相乘的系数。例如,弯折。 因此: 如果荷载系数小于1,说明结构在当前荷载下已经失稳。 为了找到“薄弱点”,我们建议使用以下方法,该方法在附加模块RF-STABILITY (RFEM 5)或RSBUCK (RSTAB 8)中(见视频2):

首先,应该适当地减少当前荷载组合中的荷载大小,直到当前荷载组合下结构稳定。 荷载组合计算参数中的荷载系数可以提供帮助(见视频 2)。 然后在附加模块 RF-STABILITY 中根据这个荷载组合计算弯曲或屈曲形状,并以图形方式输出。 通过图形输出,可以识别系统中的 "薄弱点",然后进行优化。


作者

Faulstich 先生负责 RFEM 的质量保证和客户支持。

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