IMP modul: geometrické imperfekce ze stabilitního výpočtu

06.10.2021

Strukturální analýza se obvykle provádí na idealizovaném, geometricky dokonalém modelu. Ve skutečném světě však nic není dokonalé. Konstrukční geometrie, chování materiálu a poloha zatížení jsou nedokonalé. Geometricky a materiálově nelineární analýzu se zahrnutými imperfekcemi (GMNIA) lze efektivně použít namísto lineárních metod pro ověření pevnosti a stability členitých konstrukcí, konstrukčních prvků a detailů. To platí zejména v případě složitých konstrukčních detailů a dílů, kde stabilitu a únosnost lze jen stěží ověřit jednoduššími metodami.

IMP modul AxisVM umožňuje uživatelům počítat s takovými geometrickými imperfekcemi, které lze vytvořit změnou měřítka a následným překrytím tvarů režimu vzpěru. Účinek imperfekcí lze vzít v úvahu geometricky nelineární analýzou kombinací zatížení, která zahrnuje zatěžovací stavy s imperfekcemi.

Požadavky/doporučení

  • Konfigurace NL nebo PNL (např. NL1S, PNL3P) je vyžadována pro zohlednění geometrických imperfekcí na základě tvarů režimu vzpěru.

Charakteristika

  • škálování a překrývání tvarů režimu vzpěru
  • zobrazení vytvořených geometrií s imperfekcemi
  • zahrnutí zatěžovacích stavů typu imperfekce v kombinacích zatížení
  • provádění nelineární analýzy na modelech s geometrickými imperfekcemi

Podrobnosti

Vytváření rovnovážných geometrických imperfekcí

Neúplnou geometrii lze sestavit z tvarů režimů získaných z analýzy vzpěru, dokonce odpovídajících několika zatěžovacím stavům. Pro každý tvar režimu vzpěru lze specifikovat složky posunutí a příslušné maximální hodnoty. Vytvořené geometrické imperfekce lze zahrnout do kombinací zatížení.

Nelineární analýza modelů s ekvivalentními geometrickými imperfekcemi

Vnitřní síly lze získat z modelů s geometrickými imperfekcemi pomocí geometricky nelineární analýzy zahrnující efekty velkých deformací. Režim ztráty stability lze určit nelineární analýzou řízenou posunem. Konstrukce založená na simulaci konečných prvků je také možná společně pomocí nelineárních materiálových modelů a geometrických imperfekcí.

Určení vzpěrných tvarů

Nový IMP modul umožňuje získat deformovaný tvar konstrukce vlivem imperfekcí, které jsou výsledkem stabilitní analýzy a tvarů vybočení.

Prvním krokem je spuštění Stabilitní analýzy u vybraných zatížení nebo kombinací.

Jakmile jsou známy tvary vybočení a kritické součinitele zatížení, kliknutím na tlačítko označené šipkou se otevře dialog pro úpravu počáteční geometrie vlivem imperfekcí.

Definování a úpravy imperfekcí podle tvarů vzpěru

 V okně níže můžete zadávat jednotlivé imperfekce.

Tvary vybočeného vzpěru jsou v seznamu vlevo a výsledné zadané imperfekce jsou ve středním seznamu. Parametry (amplitudu deformace) přiřazené jednotlivým imperfekcím lze nastavit v pravé straně dialogu.

Pro každý tvar vybočení přiřazený imperfekci musí být zadána příslušná složka posunu (ex,y,z) nebo rotace (fx,fy,fz) nebo jejich výslednice (eR,fR) a také maximální hodnota posunutí nebo rotace. Každý tvar imperfekce je vyškálován tak, aby absolutní hodnota posunu nebo rotace ve směru vybrané komponenty byla rovna maximální zadané hodnotě. Znaménko hodnoty lze použít k řízení směru geometrických imperfekcí vzhledem k tvaru vzpěru.