DINAMIKAI VIZSGÁLATOK
A szerkezettervezés során megnőtt a jelentősége a dinamikus terhek modellezésének, mivel az egyre szigorúbb szabványelőírások, illetve a gazdaságos, könnyűszerkezetes épületek térhódítása megkövetelik a pontosabb dinamikai vizsgálatok, ellenőrzések elvégzését. Ezen analíziseket segítik az AXISVM szoftverbe implementált dinamikai és rezgésválaszfaktor modulok.
Dinamikai számítás esetén a program minden időlépésben meghatározza a megadott dinamikus terhelésekből adódó elmozdulásokat és igénybevételeket. A számítás történhet lineáris vagy nemlineáris anyagi tulajdonságok, továbbá geometriai nemlinearitás figyelembevételével.
A dinamikus hatás lehet:
- csomópontra, tartományra vagy teherpanelre ható dinamikus koncentrált erő
- tartományra vagy teherpanelre ható dinamikus felületi teher
- csomóponthoz vagy csomóponti támaszhoz rendelt gyorsulás
Az általános dinamikai tehereszközök révén a modul alkalmazható földrengésvizsgálatra (time -history analízis), lökésszerű terhek (pl. robbanás) vagy akár gépek gerjesztő hatásának modellezésére is.
Követelmények / ajánlások
- nemlineáris dinamikai feladatok megoldásához nemlineáris (NL) számító alapcsomag szükséges
SZABVÁNYOK
A DYN modul szabványfüggetlen
JELLEMZŐK
- a numerikus időintegrálás implicit Newmark-beta időintegrálással történik
- geometriai, anyagi nemlinearitás figyelembe vehető
- a dinamikus teherfüggvények mintavételezési pontokban definiált adatsorral adhatók meg. Az adatsorok analitikus függvények mintavételezésével is definiálhatók
- teherfüggvények köztes pontjainak meghatározása lineáris vagy Whittaker-Shannon interpolációval történik
- földrengés gyorsulás adatsor korrekciója zéró végsebességre, elmozdulásra
- a számítások során nyert igénybevételek, körültekintéssel, szabványosított méretezési eljárásokban alkalmazhatóak
RÉSZLETEK
DINAMIKAI SZÁMÍTÁS PARAMÉTEREI
A dinamikai számításhoz szabadon megválasztható a figyelembe veendő statikus tehereset és a vizsgálandó dinamikus hatás. A megoldásvezérlés számos paraméterrel szabályozható, az eredmények mentése történhet minden időlépésben, vagy csak tetszőleges időközönként. Ezen felül beállítható a teherfüggvények korrekciója és interpolációja is, az alkalmazandó nemlinearitás és konvergencia kritérium.
KONTROLL A FUTÁSI IDŐ ALATT
Egy megadott csomópont valamely szabadságfokának mozgása (elmozdulása, sebessége, gyorsulása) a számítás közben is követhető, így az esetleges modell hibák már a számítás közben észrevehetők.
TEHERFÜGGVÉNYEK INTERPOLÁCIÓJA
Ha a teherfüggvények mintavételi pontjai nem esnek egybe a számítási időlépésekkel, a program automatikusan, lineáris vagy Whittaker-Shannon interpolációval számítja a hiányzó értékeket. Utóbbi egyenközűen mintavételezett folytonos függvények esetén jobban rekonstruálja az eredeti függvényt.
FÖLDRENGÉS GYORSULÁS FÜGGVÉNY KORREKCIÓJA
Lehetőség van a mért földrengés gyorsulás adatsor korrekciójára is. A mérési hibák miatt a nyers adatsorok általában nem adnak zéró végsebességet és végelmozdulást. Az alkalmazott algoritmus az eredeti gyorsulás értékek elhanyagolható megváltoztatásával korrigálja ezeket a hibákat.
CSILLAPÍTÁS
A szerkezeti csillapítás figyelembevétele arányos (Rayleigh) csillapítással történik.
Koncentrált csillapítás rúgó és csomóponti támasz elemekkel vehető figyelembe, bilineáris karakterisztikával, Maxwell- vagy Kelvin-modell szerint.
DIAGRAM ÁBRÁZOLÁS
Számított kinematikai mennyiségek (elmozdulások, sebességek, gyorsulások), igénybevételek ábrázolhatók az idő vagy más időfüggő mennyiségek függvényében, tetszőleges csomóponton.
ANIMÁCIÓ
Az eredménykomponensek időbeni változásának követésére animáció készíthető, mely GIF vagy AVI kiterjesztésben lementhető. A lejátszási sebesség megválasztható, tetszőleges résztartomány is beállítható az animáció készítéséhez.
Épületek, építmények gazdaságossága, egyszerű szerelhetősége egyre inkább előtérbe kerül napjainkban. Ennek egy lehetséges következménye a szerkezeti tömeg számottevő csökkenése. Mozgó tömegek dinamikai hatása könnyűszerkezetes épületekre jellemzően nagyobb. Ezen megnövekedett hatás az épületek, építmények használhatóságát nagy mértékben korlátozhatja, leginkább a létrejövő, zavaróan nagy gyorsulások következtében. A gyorsulások korlátozása érdekében elkerülhetetlen a szerkezetek rezgéstani, használhatósági határállapotának ellenőrzése, melynek egy modern eljárása az úgynevezett rezgés válaszfaktor analízis. A módszer implementációja megtalálható az AxisVM programrendszerben.
További információ: Rezgés válaszfaktor segédlet >>
Követelmények / ajánlások
- olyan alapcsomag szükséges, mely felületelemeket tartalmaz
SZABVÁNYOK
Az FFA modul szabványfüggetlen
JELLEMZŐK
- a modulban a következő két ajánlás került implementálásra:
- Willford, M.R., Young, P. A Design Guide for Footfall Induced Vibration of Structures, Concrete Society, 2006
- Smith, A. L., Hicks, S. J., Devine, P. J. Design of Floors for Vibration: A New Approach, The Steel Construction Institute, Ascot, 2009
- az analízis csak födémekre (a sík normálvektora a gravitáció irányával 10°-nál kisebb szöget zár be) vagy lépcsőkre végezhető el (10°-70° közötti hajlásszög)
- lineárisan rugalmas szerkezetek esetén alkalmazható
- az eljárás rezgésszámítás elvégzését követően végezhető el
- a lépésteher felületelemek csomópontjait gerjeszti, rúdelemekét nem
- az eljárások nem veszik számításba a lépésteher horizontális komponensét, mely hídszerkezetek esetén nagy jelentőséggel bírhat. A módszer tehát elsőrendűen épületek födémjeinek, illetve lépcsőinek lépés gerjesztette rezgéseit képes vizsgálni
RÉSZLETEK
REZGÉS VÁLASZFAKTOR PARAMÉTEREK
Az analízist számos paraméterrel szabályozhatjuk az adott dinamikai feladathoz mérten. A paraméter beállítására szolgáló dialógusablakban kiválaszthatjuk a figyelembe veendő rezgésalakokat, megadhatjuk a födémek és lépcsők gerjesztésének típusát, a csillapítási tényezőt és a lépésteher paramétereit.
REZGÉSTÍPUSOK
Gerjesztett rezgések esetén a rendszer válasza két részből tevődik össze: tranziens, illetve állandósult rezgésrészből. A lépésteherből keletkező válasz karakterisztikáját, időbeli lefutását tekintve két típusú lehet. Elsősorban a szerkezet merevségétől és a gerjesztés időtartamától függ, hogy mely rezgés lesz a domináns.
A programban ezek figyelembevételére kétféle tervezési eljárás közül választhatunk:
- CCIP-016
- SCI P354
R VÁLASZFAKTOR EREDMÉNYKOMPONENS
A rezgés válaszfaktor eredménye megadja a lépésgerjesztés okozta maximális gyorsulással arányos válaszfaktor burkolófüggvényét. Ezen eredményből következtethet a felhasználó a várható maximális gyorsulások helyére és mértékére a szerkezeten.
CSOMÓPONTI EREDMÉNYEK
A számítást követően lekérdezhető minden csomópont válaszfaktora, a mértékadó gerjesztés helye (csomópont indexe) és a mértékadó gerjesztési frekvenciája.