Solutore CBFEM aggiornato

Il solutore computazionale è il cuore del CBFEM.

Miglioriamo e perfezioniamo costantemente questo metodo numerico. Nella versione 21, abbiamo completato diversi anni di sviluppo nell'area della non linearità geometrica e delle grandi deformazioni, comprese le imperfezioni iniziali (GMNIA). Questo ci ha permesso di portare l'applicazione Member da beta a live.

Laddove le valutazioni dei membri nel loro programma FEA 3D non sono sufficienti per i nostri utenti, Member è ora disponibile per loro. Gli elementi sono modellati completamente, comprese le connessioni terminali, il che è vantaggioso per il progettista e lo libera dalla necessità di stimare gli effetti delle connessioni terminali sulla capacità di carico e sulla perdita di stabilità. Il membro può gestire l'influenza di irrigidimenti trasversali e longitudinali, aperture, variazioni dell'altezza della sezione trasversale, ma anche l'influenza dei membri secondari collegati. L'effetto della torsione e della deformazione non costituisce un problema per questo metodo.

Allo stesso tempo, il metodo GMNIA serve a perfezionare in modo significativo i modelli di connessione dell'applicazione Connection. Ora viene utilizzato per tutte le connessioni a sezione cava - tubi circolari e rettangolari. Secondo le norme, i giunti dei tubi sono valutati in base a formule empiriche, la cui validità è limitata a determinate condizioni geometriche. La conformità di queste formule alla realtà è piuttosto discutibile, soprattutto ai margini degli intervalli di validità. Il metodo GMNIA migliorato mostra un'ottima conformità con le formule standard, soprattutto nelle parti centrali degli intervalli di validità. In quelli marginali, è stato accuratamente convalidato rispetto a modelli matematici superiori (ABAQUS) ed esperimenti fisici.

Ogni modifica del modello numerico comporta necessariamente una modifica dei risultati. Questo si riflette anche nella versione 21 e, nella maggior parte dei casi, si differenzia entro unità percentuali.

Inoltre, il miglioramento del modello si manifesta anche in una significativa accelerazione del calcolo, fino al 30%.

Rilasciato in IDEA StatiCa versione 21.0.

Solutore GMNIA

È stato migliorato il solutore utilizzato per i giunti a sezione cava in IDEA StatiCa Connection e anche per GMNIA in IDEA StatiCa Member. Ora contiene una formulazione non lineare non solo degli elementi shell (già presente nelle versioni precedenti) ma anche dei collegamenti e dei vincoli utilizzati nei componenti, come i bulloni o le saldature.

Il modello della connessione è notevolmente migliorato grazie all'inserimento di un superelemento condensato. Questo elemento viene aggiunto dietro l'estremità dell'elemento e ha le stesse proprietà del modello elastico a guscio dell'elemento. Si tratta di un solo elemento, ma consente di sviluppare qualsiasi deformazione e sollecitazione elastica alle estremità dell'elemento. Per questo motivo, la parte dell'asta costituita da elementi shell può essere più corta, migliorando comunque il comportamento del modello.

È stato aggiunto un superelemento condensato alle estremità dell'asta.

Ciò consente di accorciare la parte del modello in cui vengono utilizzati elementi shell, aumentando comunque la precisione del modello. Ciò si traduce in un minor numero di elementi nel modello, con conseguente riduzione dei tempi di calcolo e di visualizzazione dei risultati.

Deformazioni della sezione all'estremità del modello shell

Questo è il motivo principale per cui è stata apportata la modifica. La sezione trasversale può deformarsi alle estremità di un modello composto da elementi shell. Le giunzioni di sezioni cave richiedono elementi relativamente lunghi, fino a 10 volte il diametro della sezione trasversale. Introducendo il superelemento condensato dietro la parte del modello costituita da elementi shell, il calcolo è molto più veloce a parità di precisione.

Rilasciato in IDEA StatiCa versione 21.0.

Resistenza alla flessione dello shell ridotta per le sezioni cave (imperfezioni)

Le resistenze al carico dei giunti a sezione cava nei codici sono determinate dal Failure Mode Method (metodo dei modi di rottura), che utilizza modelli di adattamento delle curve determinati da esperimenti e modelli numerici avanzati. La struttura reale contiene imperfezioni iniziali e tensioni residue, che non sono catturate dai modelli di shell in IDEA StatiCa Connection. Per ottenere una maggiore conformità con i risultati dei codici, l'influenza delle tensioni residue e delle imperfezioni iniziali è stata introdotta nei modelli IDEA StatiCa riducendo la resistenza alla flessione dei gusci di sezioni cave con un elevato rapporto D/(2t).

Queste modifiche combinate ci hanno permesso di ottenere una stretta conformità con i risultati del Failure Mode Method contenuto nei codici di progettazione.

Rilasciato in IDEA StatiCa versione 21.0.

Calcolo per step della GMNIA in Member

Il parametro Numero di step di carico per l'analisi GMNIA è stato aggiunto alle impostazioni del progetto in Member per migliorare la stabilità e la sicurezza nei calcoli delle aste non lineari. Il carico totale viene suddiviso in passi incrementali (default 10), riducendo il rischio che il solutore converga verso un ramo stabile non previsto della curva carico-deformazione. Questo approccio a gradini garantisce una progressione più regolare del carico, un tracciamento più accurato dell'equilibrio e una previsione più sicura della resistenza ultima nelle analisi  non lineari per geometria e materiali

Rilasciato in IDEA StatiCa versione 25.1.