[swell{d}]

Данная тема является призывом к отечественным разработчикам FEA-комплексов к расширению функционала.

Нормы предписывают нам определять наихудший вариант загружения конструкции, при котором достигаются экстремальные усилия.
Как частный пример, можно рассмотреть загружение многопролётной балки кратковременной нагрузкой через пролёт ("полосовая нагрузка").
Это возможно на достаточно простых, регулярных системах, но крайне трудоёмко, а порой и просто невозможно на сложных схемах.
Да даже для 5-пролётной балки перебрать все возможные варианты, это уже 5 независимых загружений надо делать.

Моё предложение заключается в том, чтобы переложить эту задачу на расчётный комплекс. Реализация мне видится крайне простой.
Расчётный комплекс воспринимает нагрузку на каждый отдельно взятый КЭ в кратковременных загружениях как независимую.
В таком случае, теоретически, мы должны получить корректные РСУ.

Да, скорее всего это вызовет значительное увеличение времени счёта на "обычных" схемах (с оболочками), но это вопрос второй и скорее касается математиков, нежели инженеров.

Допустим, у нас есть схема из икс КЭ. Прикладываем к первому КЭ нагрузку и смотрим возникшие в элементе №игрик усилия.
Далее, прикладываем ко второму КЭ нагрузку и смотрим возникшие в элементе №игрик усилия.
Теперь, если я правильно понимаю, в линейной постановке можно смело пользоваться принципом суперпозиций, т.е. усилие в элементе №игрик от нагрузки на первый элемент и от нагрузки на второй элемент будет равняться сумме усилий, полученных отдельно для нагрузки на первый элемент и для нагрузки на второй элемент.

Нагрузки на разные элементы могут давать усилия в элементе №игрик с разным знаком. Можно взять только те нагрузки, которые дают усилия в элементе одного знака и это и будет один из экстремумов. При этом мы можем посмотреть изополя нагрузок на элементы, которые дали такой экстремум, тем самым визуально проконтролировать те самые "полосы".

Теперь пользователь выбирает загружение, рассматриваемый элемент и рассматриваемое усилие. Программа, во-первых, определяет огибающие по усилию, во вторых, показывает карту распределения нагрузок - куда надо приложить нагрузки, чтобы получить один экстремум и (в точности до наоборот) куда надо приложить нагрузки, чтобы получить другой экстремум.

П.С. Количество комментариев к этой теме будет прямо пропорционально востребованности данной функции у рядовых инженеров.

[Gustaf]

Оставлю комментарий, потому что считаю предложение дельным.

[Novich]

Сообщение от swell{d} Расчётный комплекс воспринимает нагрузку на каждый отдельно взятый КЭ в кратковременных загружениях как независимую.

Как-то это не правильно. Только если пользователь попросит программа должна такое делать.
В простой конструкции, как то балка многопролетная с неравными пролетами, нагрузку банально можно задать отдельными загружениями по пролетам и пусть РСУ работает. Только обеспечить коэф. сочетаний как для единой нагрузки. В монолитном жилом здании хорошо бы нагрузки по помещениям задавать отдельными загружениями (пожелание пользователю). Так что пока не понял всей трагедии ситуации. Вот учет коэф. сочетаний нагрузок по этажам в РСУ для меня интересней.

[swell{d}]

Сообщение от Novich В простой конструкции, как то балка многопролетная с неравными пролетами, нагрузку банально можно задать отдельными загружениями по пролетам и пусть РСУ работает.

А можно задать одну нагрузку на всю балку и пусть работает машина, а не человек.

[Stanum]

swell{d}, идея интересная но это даст очень значительный рост времени счета, в 10 раз как минимум. А РСУ и так порой считает дольше схемы. Offtop: это ж для схемы с 50000 элементов вылезет 50к вариантов в РСУ, считать неделю наверно будет

[swell{d}]

Не так давно (году так в 2003-2005) у меня даже простенькие модели считались по 8-10 часов. Сейчас такие модели считаются за 10-20 минут. Может ещё лет через 10 они будут считаться за 10-20 секунд.
Вопрос не во времени. Если надо, я куплю и поставлю себе кластер какой-нибудь, и буду считать на нём две недели. Вопрос в самой реализации функционала. Нелинейка тоже долго считается, это ж не повод её не реализовывать.

[obozluker]

Вы, Дмитрий, видимо совсем из ума выжили. По-другому это не объяснить. Вы хотя бы элементарной арифметикой владеете?

Предположим, "типичная" (простенькая) схема из 100 тысяч КЭ. Пусть в ней (по-простому) 10 загружений. В КАЖДОМ из "обычных" загружений необходимо к КАЖДОМУ элементу приложить его нагрузку. умножаем 100 тысяч на 10, получаем МИЛЛИОН "производных загружений", на которые надо посчитать схему (из 100 тысяч элементов). Пусть у нас в каждом загружении не к каждому КЭ приложена нагрузка. Пусть это даже 1/10. Ну СТО ТЫСЯЧ загружений. И это для простой схемы без нелинейностей, "монтажа" и прочих радостей. Нет, такие "огибающие" нам не нужны.

П.С.: Что люди только не придумают, лишь бы строймех и сопромат не изучать и основные закономерности работы статически неопределимых схем не учить. Ну, От Димы я иного и не ожидал...

[eilukha]

Сообщение от swell{d} значительное увеличение времени счёта

- оценка такая: если было 10 загружений, а стало 100, то увеличение составит в (100!/10!) раз, т. е. в (2.572*10^151) раз. Таким образом, быстро придём к исчерпанию ресурсов даже мощной машины.

[Stanum]

swell{d}, да и действительно, к каждому элементу делать отдельное загружение дороговато получится, а вот функционал, позволяющий пользователю разбить конструкцию на пролеты (фактически группировка элементов ) и перебор этих пролетов был бы интересней. Или действительно как во 2 сообщении, нагрузка дробиться по количеству помещений. Хотя тут тоже прирост ко времени расчета будет не малый. Но все же меньше.
P.s. Вот еще что в голову пришло, к примеру захотите вы после расчета посмотреть РСУ для элемента, а excel, открыть не сможет, строк не хватит.

[tutanhamon]

swell{d},
Такая возможность была реализована в сателлите "Мономаха" - "Плита". В том числе, должна быть и сейчас; функция называлась "Многопролетность" - прикладываю распечатку из файла помощи.
Но, справедливости ради у меня не получилось посчитать тестовое перекрытие, не очень сложное - "Мономах" зависал и переставал отвечать на внешние раздражители. Правда, пробовал я это давненько - году в 2007, вроде.

[swell{d}]

eilukha, а как же оптимизация? Для наглядности я предложил решение "в лоб". Теперь попробуем копнуть глубже.
Смотрите, МКЭ, метод перемещений: приложили в узел единичное перемещение по одному направлению - получили реакцию всей системы по всем направлениям. Причём в реакциях меня интересует только знак возникающего усилия, а не абсолютное значение. Это и так вычисляется при разложении матрицы, если я правильно понимаю.
По этим результатам можно для каждого узла по каждому направлению сформировать списки единичных перемещений других узлов, дающих усилия одного знака.
А дальше уже не перебирать все факториалы, как Вы предлагаете, а работать со списками.

Короче, тут нужен человек, который разбирается в МКЭ получше меня. И ещё раз повторюсь, нужна реализация. А область её применимости мы эмпирическим путём вычислим.

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Stanum P.s. Вот еще что в голову пришло, к примеру захотите вы после расчета посмотреть РСУ для элемента, а excel, открыть не сможет, строк не хватит.

Stanum, нас же интересует, как правило, минимум и максимум по каждому направлению, т.е. примерно 12 строк. Ну, допустим, ещё нулевые значения иногда интересны - 18 строк.

[eilukha]

Сообщение от swell{d} не перебирать все факториалы

- не уверен, что всё просто как кажется. Кроме простейшего принципа "кто догружает, того и берём в РСУ", если логические связи между загружениями, в них вся сложность.

[swell{d}]

Говорим про распределение в пределах одного стандартного загружения. Так что логики тут никакой особо быть не должно. Допустим, парковка. Тачки на ней могут стоять где угодно. А если сетка колонн не регулярная? Я бы даже сказал - сильно хаотичная?

[eilukha]

Сообщение от swell{d} в пределах одного стандартного загружения

- тогда всё просто "кто догружает, того и берём в РСУ".

[realdoc]

1. Это нереально при сегодняшних компьютерных мощностях. Возьмите Вы хоть 10 кластеров по 10 суперкомпьютеров для более-менее нормальной схемы в 1млн. степеней свободы. Ни одна из существующих программ не может перебрать хотя бы варианты по 30 загружениям. Все программы ищут худшее сочетание по некоторому алгоритму, перебором не может найти никто. Посчитайте количество вариантов и ответ очевиден. Причем это даже учитывая, что нагрузка либо есть либо нет. То что она может быть с неполным значением это вообще отдельный вопрос. Проблемы построения РСУ здесь уже обсуждались.
2. Сама по себе идея брать величину нагрузки, которая получена как эквивалентная по силовым фактором для типовых пролетов и эту величину прикладывать не по всему пролету есть алогизм. Должна быть или другая величина нагрузки или другой способ получения сочетаний.
3. С точки зрения метода предельного равновесия сама идея неравномерного загружения не имеет смысла.
4. Тонкости работы отдельного элемента стоит рассматривать для отдельного элемента, а не в составе общей схемы. Выделяйте перекрытие и считайте его попролетно. Но не по конечным элементам это точно.
5. Для особых ценителей есть линии и поверхности влияния.
Вывод - сейчас это нереально с точки зрения вычислительных мощностей и нецелесообразно из самой существующей теории нагрузок.

[ETCartman]

http://members.ziggo.nl/wolsink/ делает симпатишные огибающие envelopes по загружениям и комбинациям

[swell{d}]

realdoc, давайте возьмём для начала 10 степеней свободы, а там - посмотрим =)

[eilukha]

Сообщение от realdoc быть с неполным значением

- разве "есть/нет" недостаточно?

[realdoc]

Сообщение от swell{d} realdoc, давайте возьмём для начала 10 степеней свободы, а там - посмотрим =)

Имеется ввиду 6 степеней свободы в узле, 170 тысяч узлов.

Сообщение от eilukha - разве "есть/нет" недостаточно?

Если ловить блох, то нет

[swell{d}]

Сообщение от eilukha - разве "есть/нет" недостаточно?

в сп 20 есть такой пункт:
7.4 При проверке конструкций на устойчивость положения против опрокидывания, а также в других случаях, когда уменьшение веса конструкций и грунтов может ухудшить условия работы конструкций, следует произвести расчет, принимая для веса конструкции или ее части коэффициент надежности по нагрузке gf = 0,9, если иное значение не указано в нормах проектирования этих конструкций.
Ок. Берём 5-пролётную балку и загружаем её через пролёт нагрузкой собственным весом с коэф-тами 1,1 0,9 1,1 0,9 1,1. Смотрим результат. Играемся с разными вариантами коэф-та надёжности

И если посмотреть на получающиеся цифры, то не такие уж и блохи, по сравнению с этим, например. Offtop: Хотя надо на реальных цифрах сравнивать. Голословно так заявлять тоже не хорошо

По поводу "пролётов". Вот мой недавний объект. Сколько вариантов "пролётов" надо перебрать для удовлетворительного результата? Много, как мне кажется. Нужна какая-то автоматизация.