Highlights
- Einfache Modellierung spezieller Typen von Strukturelementen
- Elemente nur für Zug/Druck
- Elemente mit Anfangsspannung
- Elemente mit Schlupf
- Elemente mit Grenzkraft
- Nichtlineares Verhalten von Auflagern und Gelenken
Dieses Modul ermöglicht das lokale nichtlineare Verhalten von Rahmenstrukturen. Es bietet auch die Möglichkeit, nichtlineare Auflager und Gelenke in der Analyse zu verwenden.
Nur Zug-/Druckstäbe
Analyse der Struktur mit der Möglichkeit, Stäbe zu definieren, die nur Zug- oder Druckkräften widerstehen. Eine praktische Anwendung ist die Eliminierung von Druckkräften bei Windverbänden.
Stäbe mit Grenzkraft
Diese Funktion kann nützlich sein, wenn ein 1D-Element in der Lage ist, Zug- (oder Druck-) Kräfte bis zu einem bestimmten, vom Benutzer festgelegten Grenzwert zu tragen. Wenn der Grenzwert erreicht wird, kann der Benutzer zwischen zwei Verhaltensarten wählen: (i) der 1D-Element verliert seine Stabilität und seine Tragfähigkeit sinkt auf Null, oder (ii) das plastische Verhalten tritt in Kraft und das Element trägt nicht mehr als den Grenzwert.
Ausgangsspannung
Bei schlanken Strukturen kann die Normalkraft in einem 1D-Element einen großen Einfluss auf die Steifigkeit der Gesamtstruktur und die Steifigkeit ihrer Teile haben. Im Allgemeinen erhöht eine Zugkraft die Steifigkeit und eine Druckkraft verringert die Steifigkeit der Struktur.
Es ist möglich, anfängliche Vorspannungen in einzelnen 1D-Elementen zu definieren. Diese Kräfte werden als konstant über das gesamte 1D-Element betrachtet. Die Wirkung der Anfangsvorspannung kann in der nichtlinearen Kombination ALLE oder KEINE berücksichtigt werden. Darüber hinaus können auch Knickberechnungen und dynamische Freischwingungsanalysen die Vorspannung berücksichtigen.
Schlupfelemente
In einem realen Tragwerk gibt es verschiedene Verbindungs- und Auflagerbedingungen. Es kann vorkommen, dass ein 1D-Element nicht starr mit dem Tragwerk verbunden ist, sondern erst nach einer anfänglichen Änderung seiner Länge "in Aktion tritt". Das Verhalten eines solchen Stabs wird durch den absoluten Wert des anfänglichen "Schlupfs" bestimmt. Der Stab beginnt erst dann mit der Lastübertragung, wenn seine Dehnung oder Verkürzung den vom Benutzer eingegebenen Wert erreicht hat. Es sind drei Optionen verfügbar:
Nur Druck - Modellierung z.B. des Zeitpunkts, an dem ein 1D-Element gegen eine Stütze "gedrückt" wird
Nur Zug - Modellierung z.B. eines freien Seiles
Beide Richtungen - z.B. ein Gerüstrohr
Nichtlineare Gelenke/Auflager
Analyse der Struktur mit der Möglichkeit, nichtlineare Federn in Auflagern oder Gelenken (z. B. halbstarre Verbindungen) zu definieren. Für jeden Freiheitsgrad (X, Y, Z, Rx, Ry, Rz) kann eine nichtlineare Funktion eingegeben werden. Die Funktion gibt die Abhängigkeit zwischen Moment und Drehung oder Kraft und Verschiebung an.
Manager für nichtlineare Funktionen
Eine nichtlineare Funktion, die das Verhalten eines nichtlinearen Auflagers/Gelenks spezifiziert, kann in einem Standard-Datenbankmanager von SCIA Engineer definiert werden. Die Funktion selbst besteht aus einem positiven und einem negativen Zweig. Die Funktion muss immer den Nullpunkt durchgehen, d.h. die Nullverschiebung muss der Nullkraft entsprechen.
Beispiel für die Verwendung von nichtlinearen Federn in Palettenregalen
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