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2021-05-27

考虑杆端滑移的杆端铰优化

我在杆件的纵向上使用了具有滑移的杆件端部铰。 但是,计算总是中止,并显示不稳定的信息。 如何相应地优化系统?


回复:

由于非线性计算,尤其是定义滑移对求解器来说是一个挑战。 Nachfolgend werden Hinweise gegeben wie Instabilitäten vermieden werden können.

荷载步

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). 例如,如果指定了两个荷载增量,那么在第一步中将应用一半的荷载, 然后在此基础上施加另一半荷载, 然后,在第二步中将全部荷载应用于已变形的体系,再次进行迭代,直到达到平衡状态。 请记住,荷载增量对计算时间有不利影响。 因此,输入栏中的预设值为 1。 Darüber hinaus kann für jeden Lastfall und jede Lastkombination gesondert festgelegt werden, wie viele Laststufen angesetzt werden sollen (siehe Bild 02). 这样,全局设定将会被忽略。

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).


作者

Rehm 先生负责木结构产品的开发,并提供技术支持。

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