A szerkezeti analízist általában idealizált, perfekt modellen hajtjuk végre. A valóságban azonban a szerkezet geometriája, az anyag és a teher pozíciója is imperfekt, azaz tökéletlen (pl. ferdeség, sajátfeszültségek, teherelhelyezésből származó külpontosság). Imperfekt modellen végrehajtott, geometriai és anyagi nemlinearitást figyelembe vevő analízis (GMNIA) segítségével végrehajtható a szerkezet, illetve szerkezeti részletek szilárdsági ellenőrzése és stabilitásvizsgálata. Ez az analízis módszer különösen hatékony eszköz lehet nehezen idealizálható, vagy más módokon nem vizsgálható összetett kialakítású szerkezeti részletek igazolása során.
Az AxisVM szoftver IMP modulja lehetőséget nyújt az imperfekciók figyelembevételére imperfekt geometria létrehozása révén, amelyet a felhasználó tetszés szerint a kihajlási alakok skálázásával és szuperponálásával állíthat elő. A tökéletlenségből származó másodrendű hatások imperfekt geometriával futtatott, geometriailag nemlineáris analízissel vehetők figyelembe.
Követelmények / ajánlások
- kihajlási alakok alapján előállított imperfekciók figyelembevételéhez NL vagy PNL jelű konfiguráció szükséges (pl. NL1S, PNL3P)
SZABVÁNYOK
Az IMP modul szabványfüggetlen
JELLEMZŐK
- kihajlási alakok skálázása és szuperpozíciója
- oszlop, gerenda, fal és födém elemek alkalmazott vasalásának exportálása
- oszlop, gerenda, fal és födém elemek statikai vázának importálása
- változások automatikus felismerése és követése
RÉSZLETEK
HELYETTESÍTŐ IMPERFEKCIÓ ÖSSZEÁLLÍTÁSA
A kihajlás vizsgálat futtatása során kapott alakokból összeállítható a kívánt imperfekt alak, akár több teheresetből is. Az imperfekcióhoz megadható az elmozdulás komponens, valamint kihajlási alakonként a maximális elmozdulás. Az előállított imperfekt alakok hozzáadhatók a teherkombinációkhoz.
AZ IMPERFEKT MODELL GEOMETRIAILAG NEMLINEÁRIS VIZSGÁLATA
Az imperfekt geometriával futtatott, geometriailag nemlineáris számítással kapott igénybevételek a tökéletlenségből eredő másodrendű hatásokat is tartalmazzák. Elmozdulásvezérelt számítással a stabilitásvesztés módja is megvizsgálható. Képlékeny anyagmodell és imperfekció együttes alkalmazásával végeselemes szimuláció alapú tervezésre is lehetőség nyílik.
A méretezési szabványok csak a geometriai értelemben közel szabályos szerkezetek esetén adnak útmutatást a szélhatáshoz tartozó nyomástényezők felvételére (SWG modul). Bonyolultabb vagy összetettebb geometriájú szerkezetek tervezése során ezeket már nem lehet alapul venni, a nyomástényezőket a tervezőnek kell meghatároznia áramlástani szimuláció és/vagy szélcsatorna kísérlet alapján.
A CFD interfész modul ebben nyújt hathatós segítséget a tervezőnek: a külső programokban elvégzett áramlástani szimulációk szél terhelését importálja az AxisVM modell elemeire, mellyel a statikai méretezéshez szükséges, állandósult áramlásból származó nyomásértékek vehetőek fel a szerkezeten.
Az interfész működése általános, segítségével egyéb áramló közegek (pl.: folyadék) okozta nyomásértékek is definiálhatóak.
Követelmények / ajánlások
- a szabvány által nem támogatott szerkezetek külső programban történő áramlástani szimulációs vizsgálatainak adaptációjához használható
SZABVÁNYOK
A CFD modul szabványfüggetlen
JELLEMZŐK
- szabvány által nem tárgyalt, szabálytalan geometriájú, vagy egyedi terhelésű szerkezetek esetén javasolt a használata
- csak állandósult (statikus) nyomásérték felvételére használható, dinamikus teher felvételére jelenleg nem
- CFD szimulációkból származó nyomásértékeket interpolálja a szerkezet felületelemeinek valós kontúrján
- az eljárásnak elegendő a mérések térbeli koordinátáinak és a hozzájuk tartozó nyomásértékeinek megadása, melyből a program definiálja a felületekre merőleges felületi teher értékeket
RÉSZLETEK
NYOMÁSÉRTÉKEK MEGHATÁROZÁSA
CFD (Computational Fluid Dynamics) vizsgálat, vagy szélcsatorna kísérlet segítségével meghatározhatóak a nyomásértékek a szerkezet felületén.
NYOMÁSÉRTÉKEK ÁTVÉTELE CFD INTERFÉSZ SEGÍTSÉGÉVEL
A CFD interfész a teher fülről érhető el, statikus tehereset esetén. A tehermező interpolációja után megjelennek a nyomásértékek az ábrán.
EREDMÉNY MEGJELENÍTÉS
A számítás végeztével a szélnyomás hatására keletkező deformációk, igénybevételek számos módon (szintvonal, szintfelület, diagram) megjeleníthetők.
A SOIL modul a talaj és a felszerkezet közötti kölcsönhatás pontosabb modellezését teszi lehetővé. A kapcsolt modellen végrehajtott analízissel vizsgálhatók a keletkező süllyedések és ezáltal a talaj alakváltozásának szerkezetre gyakorolt hatása, valamint meghatározhatók a talajban ébredő feszültségek és alakváltozások is. A megadott fúrásminták alapján a program képes létrehozni egy testelemekből felépített talajmodellt, illetve a támaszok esetében automatikusan képes meghatározni a Winkler merevségeket.
SZABVÁNYOK
A SOIL modul szabványfüggetlen
JELLEMZŐK
- Fúrásminták megadása
- Rétegrend interpolálása a megadott fúrásminták alapján
- Hagyományos támaszelemek merevségének számítása az interpolált rétegrend alapján
- Talajmodell generálása testelemekből
- Talaj és szerkezet kölcsönhatásának vizsgálata
RÉSZLETEK
Fúrásminta megadása
A fúrásminta a modell globális terében egy adott térbeli pozíción felvett talaj rétegrend. A különböző pozíciókon megadott fúrásmintákat a program háromszögeléssel összeköti, mely egy fúrásminta hálózatot – terepmodellt alkot. Ennek alapján készíti el a program a rétegmodellt, melyből egy adott P térbeli pontban meghatározható az ottani rétegrend.
TALAJMODELL
A talaj és az épületszerkezet kölcsönhatásának pontosabb modellezését szolgálja a testelemekből felépített talajmodell, mellyel a talajban keletkező feszültségeloszlás és az alakváltozások is nyomon követhetők. Talajmodell megadásakor az épületszerkezetet nem csomóponti, vonalmenti vagy felületi támaszokkal támasztjuk meg, hanem magával a talajmodellel. Ilyenkor a pontalapokat, sávalapokat és a lemezalapokat valós fizikai méretükkel, talajjal érintkező tartományokként kell modellezni.
A talajmodell felépítéséhez legalább egy talajmodellezési tartományt kell megadnunk. Ez geometriáját tekintve a hagyományos szerkezeti tartományokhoz hasonló síkbeli poligon. A talajmodell a talajmodellezési tartomány alatt felvett, majd térbeli testelemekkel behálózott térrész, ahol a testelemek tulajdonságai a fúrásminták alapján meghatározott rétegmodellt követik.
3D VÉGESELEMEK
A talajmodellt alkotó testelemek alakja lehet három-, vagy négyszög alapú hasáb, illetve ezek keveréke, de van lehetőség tetraéder alakú testelemek alkalmazására is. A térfogati háló a felületi háló függőleges levetítésével készül. A három-, vagy négyszög alapú hasáb testelemek alkalmazásakor a rétegelfogyások kezelése elemzsugorítással történik, viszont a tetraéder hálózás esetén a tetraéderek mérete és számossága dinamikusan alkalmazkodik a helyi rétegvastagsághoz.
Talaj és szerkezet interakciójának vizsgálata
A térbeli talajmodell az ágyazási tényezőkön alapuló számításnál pontosabban képes követni a talaj és szerkezet kölcsönhatását, ezáltal a süllyedés különbségekből származó többlet igénybevételek pontosabban meghatározhatók. A szerkezet körüli talaj testelemekkel való modellezése esetén nincs szükség a talaj merevségének különféle elméleteken alapuló becslésére, valamint változó altalajviszonyok esetén a modell követni tudja a rétegződés változásából fakadó merevségi változásokat. A modul pont-, sáv- valamint lemezalappal alapozott épületek esetén egyaránt alkalmazható komplex, vagy nem járatos síkalap geometriák esetén is.