My Document - SCIA Resource Centre

SCIA Engineer Fact Sheet
Niet-lineaire veren, speling
esas.09
Analyse van de constructie met de mogelijkheid van het definiëren van nietlineaire veren in steunpunten of interne knooppunten (zoals halfstarre
verbindingen) en spelingselementen (zoals elementen die krachten alleen
weerstaan vanaf een bepaalde verlenging). Voor elke graad speling (X, Y,
Z, Rx , R y , Rz ) kan een niet-lineaire functie worden ingevoerd. De functie
kan de relatie aangeven tussen het moment en de draaiing of tussen de
kracht en de verplaatsing.
Niet-lineaire functiemanager
Een niet- lineaire functie die het gedrag van een niet- lineair steunpunt
beschrijft, kan worden gedefinieerd in een standaard SCIA Engineer
databasemanager. De functie zelf bestaat uit een positieve en een
negatieve vertakking. De functie moet altijd het nulpunt passeren, d.w.z. nul
verplaatsing moet corresponderen met nul kracht. “Switchbacks” zijn niet
toegestaan in het diagram.
Niet-lineaire veren voor steunpunten en interne
scharnieren
Parameters van een niet-lineair steunpunt kunnen in twee groepen worden
verdeeld:
l
l
Stijfheid - de standaardstijfheid wordt gebruikt voor de initiële lineaire
berekening.
Functie - de functie bepaalt het niet- lineaire gedrag van het steunpunt.
Tijdens de niet-lineaire berekening wordt rekening gehouden met deze
functie.
Dit betekent dat de positieve vertakking kan stijgen of constant kan blijven,
maar dat het niet mogelijk is dat de kracht zakt met een stijgende
verplaatsing. Naast de functie is er een speciale parameter voor de positieve
en negatieve as. Mogelijke waarden van deze parameter zijn:
l
l
l
Star - indien AAN, wordt het steunpunt betracht als oneindig star zodra
de verplaatsingslimiet (de laatste ingevoerde verplaatsingswaarde
gedefinieerd in de diagram) wordt bereikt.
Vrij - indien AAN, wordt het steunpunt betracht als vrij zodra de
verplaatsingslimiet (de laatste ingevoerde verplaatsingswaarde
gedefinieerd in de diagram) wordt bereikt.
Flexibel - indien AAN, wordt de stijfheid van het steunpunt betracht als
constant zodra de verplaatsingslimiet (de laatste ingevoerde
verplaatsingswaarde gedefinieerd in de diagram) wordt bereikt. De
krachtwaarde die is aangegeven voor de laatste ingevoerde
verplaatsing wordt gebruikt.
SCIA nv - Industrieweg 1007 - B-3540 Herk-de-Stad (België) - Tel.: +32 13 55 17 75 - [email protected]
SCIA Nederland B.V. - Wassenaarweg 40 - NL-6843 NW ARNHEM (Nederland) - Tel.: +31 26 320 12 30 - [email protected]
(SCIA - 15 / 02 / 2016) Voor een volledige lijst van al onze internationale kantoren en partners, bezoek onze website scia.net
Voorbeeld van het gebruik van niet-lineaire veren in palletstellingen
Geen spanning - modelleren, bijvoorbeeld als een 1D-element tegen
een steunpunt leunt.
Geen compressie - modelleren, bijvoorbeeld een vrijhangend touw.
Vrij in beide richtingen - bijvoorbeeld een steigerpijp.
Spelingselementen
(bijvoorbeeld elementen die normaalkracht ondervinden na een verlenging
van 10 mm)
Het toegepaste algoritme is ontworpen voor grote constructies. Alle 1Dleden worden getest en in elke iteratiestap simultaan verwerkt. De
procedure is iteratief en convergeert naar de nauwkeurige oplossing. 1Dleden die zijn ingevoegd in het model kunnen in een volgende stap weer
worden geëlimineerd als hun vervorming onder de ingevoerde waarde van
oorspronkelijke verplaatsing (“slip”) komt. De convergentiesnelheid is hoog
en is niet afhankelijk van het aantal 1D- leden. Acht tot tien iteratiestappen
moeten voldoende zijn voor een willekeurige constructie.
Als een 1D- element met dit type niet- lineariteit in het model wordt
ingevoegd, wordt dit gemarkeerd met het volgende symbool (om het
symbool te kunnen zien, moeten de weergaveparameters worden
aangepast om modelgegevens weer te geven).
In een reële constructie worden diverse verbindings- en
ondersteuningscondities gebruikt. Het kan gebeuren dat een 1D- element
niet star is bevestigd aan de constructie, maar dat het na een bepaalde
lengteverandering “zelf gaat werken”. Het gedrag van een dergelijke ligger
wordt gedefinieerd door de absolute waarde van de oorspronkelijke “slip”.
De ligger begint de belasting pas te dragen nadat de verlenging of
verkorting de ingevoerde waarde heeft bereikt. Er zijn drie opties
beschikbaar:
Vereiste modules
esas.00