Kondenzált szuperelemek - láthatatlan, de nélkülözhetetlen
Amíg a 21-es verzió meg nem jelent, nem volt sok módszer az acél szerkezeti elem kapcsolatok reálisabb modellezésére, mint az IDEA StatiCa alkalmazás használata. Ennek ellenére voltak olyan helyzetek, ahol a szélső feszültségértékek pontatlanok voltak, és nem feleltek meg az acél szerkezeti elemek valós viselkedésének. Nem volt könnyű megtalálni a helyes módszert, hogy a kapcsolat tervezésére összpontosítsunk, csak a szerkezeti csomópont közelében lévő területet vizsgáljuk, és ugyanakkor figyelembe vegyük a csatlakozó többi szerkezeti elem viselkedését.
De a fejlesztőcsapat megtalálta a megoldást. Drasztikusan kibővítették a modellt olyan szerkezeti elem részek hozzáadásával, amelyek nem láthatók, de nélkülözhetetlenek az egész modell szempontjából. Ezeket a részeket kondenzált szuperelemeknek nevezik, és ezek végzik el a nehéz munkát a viselkedés javítása érdekében.
Ez a változtatás biztosítja, hogy a modell nézetében látható szerkezeti elemek végei valójában nem is végek. A korábbi verziókban a végkeresztmetszetek a saját síkjukban rögzítve voltak, és itt gyakran nem reális feszültségcsúcsok alakulhattak ki. Most ezek síkból ki tudnak mozdulni – nemcsak a keresztmetszeti síkon belül, hanem arra merőlegesen is deformálódhatnak.
Különösen a zárt szelvényű kapcsolatoknál az eredmények jobb egyezést mutatnak a kísérleti tesztekkel és a tervezési szabvány formuláival.
Másrészt ez a változtatás azt is jelenti, hogy a korábban a végkeresztmetszetekben elhelyezkedő feszültségcsúcsok a kapcsolati csomópont felé mozdulhatnak és fognak is mozdulni. Egyes esetekben a kapcsolati elemek nagyobb erőknek lehetnek kitéve a „kondenzált szuperelemek korszakában".
Három előny az Ön számára
Ez a fejlesztés nagyon kényelmes mellékhatásokat is hoz – a héjelemekkel szimulált szerkezeti elem csonkok most rövidebbek lehetnek. A változtatás fő előnyei:
- Átlagosan 30%-kal gyorsabb számítási idők
- Gyorsabb eredmény-megjelenítés
- Pontosabb zárt szelvényű kapcsolatok modellezése
A 21-es verzióban bevezetett egyéb nagyszerű új funkciók és fejlesztések részletes Kiadási megjegyzéseinkben találhatók.
A szerkezeti elemek új hosszai
Felhasználóink megszokták a kapcsolat tervezési modellben a szerkezeti elemek alapértelmezett hosszait. Ezek a keresztmetszet típusától függtek (zárt / nyitott).
Most az alapértelmezett hossz mindkét típusnál ugyanarra az értékre van beállítva: a keresztmetszet külső méreteinek nagyobbikának 1,25-szörösére. A kondenzált szuperelemek hossza a standard feszültség-alakváltozás elemzésnél a keresztmetszet külső méreteinek nagyobbikának 4-szerese. Mivel a kihajlási alakokat a kapcsolat belső lemezein belül akartuk tartani, és nem a szerkezeti elemekben, a szuperelemek hossza a lineáris kihajlás és merevség elemzésnél a keresztmetszet külső méreteinek nagyobbikának 0,5-szörösére van beállítva.
Bár ezeket a változtatásokat eredetileg a zárt szelvényű kapcsolatok javítása érdekében tették, más típusú kapcsolatoknak is segítettek közelebb kerülni a valós viselkedéshez.
Felmerülhet a kérdés, melyek a fő következmények? Kétség nélkül, bizonyos eredményváltozások lesznek a verziók között. A kapcsolatok túlnyomó többségénél az eredmények különbségei 1% alatt maradnak.
A nagyobb különbségekkel járó esetek rávilágítanak arra a témára, ahol a gyakorlat ütközik az elmélettel. Ez a téma a nyitott szelvényű profilok csavarási hatásaival kapcsolatos. Több okból kifolyólag ezeket a hatásokat a statikus mérnökök elhanyagolják, és a végeselem-módszer globális elemzési alkalmazásokba sem épültek be.
Csavarási hatások
Nos, ez nem rakétatudomány, de nem is kell nyilvánvalónak lennie. Tehát hozzunk be egy kis elméletet:
A nyitott keresztmetszet típusától, a szerkezeti elem peremfeltételeitől és a terhelés típusától függően kétféle csavarási viselkedés fordulhat elő, figyelembe véve Vlaszov hipotézisét:
- Tiszta (St. Venant) csavarás
- Vegyes csavarás, amely tiszta csavarásból és öblösödési csavarásból tevődik össze
- a tiszta csavarást a Tt belső erő (tiszta csavarási nyomaték) jellemzi, amelynek eredménye a τt tiszta nyírófeszültség
- az öblösödési csavarást a B (binyomaték) és Tw (öblösödési csavarási nyomaték) belső erők jellemzik, amelyek eredménye a σw öblösödési normál (hosszirányú) feszültség és a τw öblösödési csavarási nyírófeszültség
Az IDEA StatiCa Connection 21.0-s verziójában az öblösödést a csomópontot a gerenda végével összekötő többpontos kényszerfeltételek korlátozták. Ezeket a kényszerfeltételeket a terhelések modellbe való bevitelére használják. Az új kondenzált szuperelem tovább tolja a kényszerfeltételeket, és a szerkezeti elem képes deformálódni. Ez nagyobb binyomatékot eredményez a kapcsolatban.
Íme néhány kapcsolati példa, ahol ezek a változtatások jelentősen eltérő eredményt hoztak:
A gerenda csonk csavarás alatt
Egyoldalas homloklemeces gerenda-gerenda kapcsolat
Gerenda-oszlop kapcsolat
Amikor ilyen esetekkel foglalkozik, különösen ha verziók közötti eredményeket hasonlít össze, szem előtt kell tartania, hogy a számítási modellek nem azonosak. A szerkezeti elemek hosszabbak, és a kapcsolat merevsége kisebb. Ezért az eredmények különbségei egyes kapcsolati elemeknél várhatók lehetnek.
De mindig van néhány lehetőség az ellenőrzésre a helytelen eredmények elkerülése érdekében. A 21-es verziótól kezdve fontosabb, mint valaha, a „Terhelések egyensúlyban" funkció használata.
Gyakran előfordulhat, hogy a régebbi verzióban létrehozott kapcsolatmodellt a legújabb verzióban szeretné ellenőrizni. Ekkor ne felejtse el a Kódbeállításokban a paramétereket az új alapértelmezett értékekre beállítani, hogy ne keverje össze a dolgokat.
Ha azonban 100%-ig biztos akar lenni abban, hogy az IDEA StatiCa alkalmazás 21.0-s verziója a lehető legjobb adatokkal dolgozik, akkor a teljes számítási modellt a 21-es verzióban építse fel az alapoktól.
Ha érdekli a 21-es verzióban bevezetett fejlesztések elméleti háttere, szakértőinktől nagyon hasznos és alaposan kidolgozott információkat találhat ebben a tudásbázis cikkben.