[румата]

Эта тема создана с целью поиска и сбора информации по любым из существующих способов и методам определения расчетных длин, а также с целью их обсуждения, критики или формулировок своих собственный методик применительно к расчетам на устойчивость и проверке по предельной гибкости согласно норм РФ и, возможно, других стран.

[Нубий-IV]

Сообщение от IBZ Без учета особенностей МКЭ

А зачем при обсуждении МКЭ-программ рассказывать, как делается расчет без МКЭ? И откуда в МКЭ трансцендентные уравнения, если там сплошь полиномы, и их интегралы - тоже полиномы?

Вот в посте 475 пример расчета в МКЭ в подробностях - система там линейная, ни одного транса, ни одного цендента. А там и статика, и устойчивость, и геомнелин. И все линейные. Даже геомнелин.

Есть у меня, правда, подозрение, что Скад в матрице потенциала реакции от точных трансцендентных решений берет, а не от полиномов. Слишком уж у него точные решения на одиночных стержнях выходят. Но чужая программа - потемки.

Сообщение от IBZ В принципе, на этом расчёт можно заканчивать

Кстати, трансцендентные уравнение тоже не упоминаются в СП. Так что этот расчет можно даже и не начинать, а сразу писать ответ

Сообщение от IBZ для пытливых умов по их желанию программа может ещё

Что значит "может еще"? Как сделать, чтобы "уже"? Куда там нажать, чтобы формы не считались, это же самая долгая часть расчета. Раз она не нужна - надо ее отключить, чтобы не тормозила. А про уравнения с трансами даже в протоколе не написано, такая это мелочь. Они, очевидно, вычисляются мгновенно. Какие галочки включить, чтобы ответ был сразу, а не через час ожидания, пока формы посчитаются?

Сообщение от IBZ а высшие формы потери устойчивости мы со Ржаницыным считаем ересью

То есть вот в этой расчетной схемы Вы на пару со Ржаницаным для левой колонны назначите мю=2, а для правой - 20?

И Скад это подвердит, потому что до сих пор из принципа блокирует показ расчетных длин для старших форм?

Но это устойчивость, там неучет старших форм - это глюк алгоритма, который теоретикам лень починить последние полсотни лет. И они вместо этого пишут в книжках что-то типа "не считайте устойчивость в 3D"

А пример того, как в нелине старшие формы вполне себе работают - посты 458 и 459.

Сообщение от IBZ Поэтому задаваться изначально некой предполагаемой формой совершенно некорректно

В устойчивости формой не задаются. В устойчивости нахиудшую форму (которая старший собственный вектор) находит программа. А по ней определяется, какая нагрузка наименьшая. То есть 1) задачу решает программа и 2) это решение гарантированно наихудшее.

А что будет, если не задаться формой в нелине - веселые примеры выше в теме. Кстати, превращение нелина в устойчивую прочность с двумя корнями в Старке именно так и происходит - от неудачной начальной формы. И что будет, если форма недостаточно плохая - тоже веселые примеры в теме, начиная прямо со стержня Эйлера.

Если кто знает, как выбрать правильное искривление под нелин, чтобы тоже получить гарантированно нахиудший результат, а не какой попало - пишите в тему, или ткните в учебник. Без этого использовать нелин как контрольный расчет можно только в совсем примитивных схемах, типа стержня Эйлера (да и там не с первой попытки, как показала эта тема).

[Yu Mo]

Сообщение от румата попытался проверить на такой тестовой схемке.

Программа выдала результат для нижнего участка, не выходящий за пределы здравого смысла. Что касается верхнего участка, то проверка его устойчивости сама по себе выходит за пределы здравого смысла, поскольку он не загружен. При этом, если менять силу F2, приложенную на верхнем уровне с 0,01 до 12 тонн, расчётная длина нижнего участка практически не изменяется. Если эту силу принять тоже 60 тонн (всего будет 120 тс), то расчётная длина нижнего участка увеличится аж на 0,2% (!). Так что, не следует переоценивать влияние продольной силы в верхнем участке на одновременную и взаимосвязанную потерю устойчивости обоих участков, что программа честно учитывает, а по жизни этого, вероятно, не может быть при таком соотношении сил.
И да, вы почти угадали, для нижнего участка мю = 2.316, а Lef = 30.801 м, что и следовало ожидать.
Пардон, ребяты, перепутал F1 и F2 местами. Если всю нагрузку приложить в верхнем уровне, а в нижнем условные 0,1 тс, то расчётная длина для нижнего участка получится 30.921 м, что соответствует мю = 2,325, для верхнего участка 30.947 м. Оно и понятно, нагрузки на участках практически одинаковые, устойчивость теряют оба участка, поэтому и расчётные длины примерно одинаковые. Кстати, там где я накосячил, приложив всю нагрузку на нижний участок, расчётная длина (30.801 м) получилась всего на 0.4% меньше. Так что, могу лишь повторить, что не следует переоценивать влияние продольной силы в верхнем участке на расчётную длину этой стойки. (Ещё раз прошу прощения за косяк, скрин изменил на правильный).

[IBZ]

Сообщение от Нубий-IV А зачем при обсуждении МКЭ-программ рассказывать, как делается расчет без МКЭ? И откуда в МКЭ трансцендентные уравнения, если там сплошь полиномы, и их интегралы - тоже полиномы?

А затем, что, судя по всему, именно так Скад делает расчёт на устойчивость. Иначе я не могу объяснить необходимость задания в исходных границы пояска и шага итераций. А о каких "полиномах и их интегралах" Вы говорите?

Сообщение от Нубий-IV Куда там нажать, чтобы формы не считались, это же самая долгая часть расчета. Раз она не нужна - надо ее отключить, чтобы не тормозила

Наоборот, не нужно активировать раздел "формы потери устойчивости" на уровне введения информации по этому разделу .

Сообщение от Нубий-IV А про уравнения с трансами даже в протоколе не написано, такая это мелочь.

В процессе расчёта такая информация присутствует. Про протокол сейчас не скажу.

Сообщение от Нубий-IV То есть вот в этой расчетной схемы Вы на пару со Ржаницаным для левой колонны назначите мю=2, а для правой - 20?

Не-а -это грубая ошибка задания двух несвязанных элементов в единую систему. Программа сама не распознает такие случаи, так что на сегодня за этим должен следить инжененр.

Сообщение от Нубий-IV И Скад это подвердит, потому что до сих пор из принципа блокирует показ расчетных длин для старших форм?

Уже довольно давно в Скаде присутствует окошко для указания количества форм. Как работает - не знаю, высшими формами не пользуюсь. Кстати, если поставить вместо 2 консолей тысячу, как выбрать правильную расчётную длину для одного конкретного элемента?.

Сообщение от Нубий-IV И они вместо этого пишут в книжках что-то типа "не считайте устойчивость в 3D"

И это совершенно верная рекомендация .

Сообщение от Нубий-IV А пример того, как в нелине старшие формы вполне себе работают - посты 458 и 459.

Тут я уж совсем ничего не понял. Какие такие старшие формы - система теряет отпорность и складывается или получает критические перемещения по форме, требующей минимума энергии. До иных форм дело не дойдет в принципе. Это по Эйлеру один или несколько элементов могут потерять устойчивость, а вся система при этом глядишь и устоит.

Сообщение от Нубий-IV А что будет, если не задаться формой в нелине - веселые примеры выше в теме. Кстати, превращение нелина в устойчивую прочность с двумя корнями в Старке именно так и происходит - от неудачной начальной формы. И что будет, если форма недостаточно плохая - тоже веселые примеры в теме, начиная прямо со стержня Эйлера.

"Веселье" тут от того, что наперед корректно задать форму просто невозможно. Сравнение с Эйлером тоже так себе - это разные расчеты. Вообще же расчёт с использованием геометрической нелинейности с учетом начальных несовершенств и по заданной форме некорректен в принципе, поскольку не в силах охватить всех вариантов. Тут только общий коэффициент запаса.

[Бахил]

Offtop: Ну всё бляха- муха полный 3,14251967 "Всё пропало: гипс снимают, клиент уезжает"(с)
Ну так будут

Методы определения расчетных длин пригодных для расчетов на устойчивость по СП 16.13330.

или нет?

[Ильнур]

Сообщение от IBZ ...Не-а -это грубая ошибка задания двух несвязанных элементов в единую систему. Программа сама не распознает такие случаи, так что на сегодня за этим должен следить инжененр...

Что за манера при отсутствии ответа на неудобный вопрос начинать толсто намекать на то, что "инженер тупой в данном случае, поэтому так"?
Хорошо, по-инженерному тонко свяжем стержни. И что, легче стало? Теперь кто должен "распознавать"?

[Бахил]

Сообщение от Ильнур Хорошо, по-инженерному тонко свяжем стержни.

Совсем не "по-инженерному". По-колхозному, да.
Впрочем, можешь связывать как угодно - эта схема ни о чём.

[IBZ]

Сообщение от Ильнур Хорошо, по-инженерному тонко свяжем стержни. И что, легче стало? Теперь кто должен "распознавать"?

Плохо! Строительная механика изучает элементы с определенными границами соотношений. И если 2 колонны связать ниточкой,
ничего хорошего не получится. И это опять на совести автора.

P.S. Вот недавний расчёт по пространственной схеме с фермами из ГСП и расцентровками не пошел из-за потери точности. Будем на программу пенять?

[Нубий-IV]

Сообщение от IBZ Иначе я не могу объяснить необходимость задания в исходных границы пояска и шага итераций.

Итерации - для нахождения КЗУ, обращающего в ноль определитель матрицы МКЭ: [K] - КЗУ*[N].

В строке состояния при расчете тикает счетчик достигнутой точности: 2, 1, 0.5, 0.25, 0.125, ... и т.д. до заданного допуска. Однозначно, работает двоичный поиск. Теоретически его можно ускорить всякими там секущими - касательными, взяв в качестве функции величину определителя. Возможно, тогда допуск можно было бы не вводить.

Кстати, Старк не требует ввода верхней границы, а находит ее самостоятельно. Это - пример доделанного за последние 50 лет алгоритма .

Сообщение от IBZ А о каких "полиномах и их интегралах" Вы говорите?

О тех, из которых МКЭ состоит.

В расчете только полиномы и интегралы. Конечно, можно вместо полинома в качестве форм и синусы влепить. Но даже тогда всего лишь поменяются коэффициенты в матрицах. А уравнение устойчивости так и останется линейной задачей на собственные значения матрицы.

Сообщение от IBZ Наоборот, не нужно активировать раздел "формы потери устойчивости"

Так ведь тогда и ответов не будет, кроме расчетной длины по первой форме. И, чтобы найти эту первую форму, Скад по-прежнему тратит то же время. В строке состояния тикает тот же счетчик. Только после потерянного времени еще и ответы посмотреть нельзя. Максимум - это экономия места на диске от незаписанных форм.

Сообщение от IBZ Уже довольно давно в Скаде присутствует окошко для указания количества форм.

И в нем из принципа заблокирован показ расчетных длин для высших форм. Вот пример того, как Скад не справляется со школьной задачей по сопромату за второй класс:

Обе формы посчитаны. Но в окне расчетных длин вторая форма недоступна. Мю = 2 в плоскости найдена. А мю = 0.7 из плоскости вам знать запрещено. Мю = 0.7 не бывает. Чтобы найти Мю = 0.7, перезадайте схему как-нибудь по-другому. Вот когда схема задана по-другому, тогда Мю=0.7 бывает. А просто так не бывает. Сначала ведь надо обязательно задолбаться, а потом уже найти то, что надо. Программы ведь для этого и пишут - чтобы пользователь задолбался на ровном месте.

Сообщение от IBZ И это совершенно верная рекомендация

А СП с требованием проверять устойчивость в плоскости и из плоскости - в помойку? Вместе с задачниками по сопромату про потерю устойчивости в плоскости / из плоскости?

Сообщение от IBZ Тут я уж совсем ничего не понял. Какие такие старшие формы

Выше по ссылкам - ручной геомнелин расчет. Путем разложения прогибов по формам потери устойчивости.

Сообщение от IBZ расчёт с использованием геометрической нелинейности с учетом начальных несовершенств и по заданной форме некорректен в принципе, поскольку не в силах охватить всех вариантов

Никому не нужны "все варианты". Нужен один - наихудший.

Например, нахиудший вариант для стержня Эйлера - прогиб + эксцентриситеты по краям, как это показано в СП 294. И эта форма - ни разу не первая форма потери устойчивости.

Но ее можно разложить в бесконечную сумму нечетных форм - см. тесты выше. Там, выше, Эйлер считан ручками, конечными разностями, в самопальной программе перебором вариантов, в Экселе поиском минимума, и в еще одной самопальной МКЭ-программе. Все расчеты показали одно и то же: где в чистой устойчивости достаточно первой формы, в нелине одной формы не хватает даже Эйлеру.

И это вообще-то ожидаемый результат. Потому что в малых гибкостях работает прочность, а устойчивость сходит в ноль. А средние гибкости - переход от малых гибкостей (прочность) к большим (устойчивость). Ответ тут обязан состоять из смеси деформированной схемы обычного линейного счета, и формы потери устойчивости.

[ingt]

На чем основано утверждение невозможности использования форм кроме первой?

[Ильнур]

Сообщение от Бахил Совсем не "по-инженерному". По-колхозному, да. Впрочем, можешь связывать как угодно - эта схема ни о чём.

Это обыкновенная схема из бесконечного множества схем. Таких можно найти полбесконечности из бесконечности. Из этого следует, что в анализаторе устойчивости КЭ-программ заложен принципиальный недсостаток - а именно оценка "усточивости отдельного стержня из СТРАННОГО ПРЕДПОЛОЖЕНИЯ, что при потере системой общей устойчивости у ЛЮБОГО-КАЖДОГО элемента исчерпывается запас. Что и приводит к завышенным мю. И это ВСЕГДА так, для ЛЮБОЙ схемы. Просто на примере этой схемы это ОЧЕВИДНЕЕ. Правда не для всех, как видно .

Сообщение от IBZ Плохо! Строительная механика изучает элементы...

Это обыкновенная схема из бесконечного множества схем строительной механики. Таких можно найти полбесконечности из бесконечности. Из этого следует, что в анализаторе устойчивости КЭ-программ заложен принципиальный недсостаток - а именно оценка "усточивости отдельного стержня из СТРАННОГО ПРЕДПОЛОЖЕНИЯ, что при потере системой общей устойчивости у ЛЮБОГО-КАЖДОГО элемента исчерпывается запас. Что и приводит к завышенным мю. И это ВСЕГДА так, для ЛЮБОЙ схемы. Просто на примере этой схемы это ОЧЕВИДНЕЕ. Правда не для всех, как видно .
Когда законы логики мешать правильно ответить на наипростейший вопрос, начинается выдумавание "пордяков, основанных на собственных правилах". Например "строймеханика на опреленных соотношениях". Стыдно должно быть , вы же взрослые мальчики .

[Бахил]

Сообщение от Ильнур Из этого следует, что в анализаторе устойчивости КЭ-программ заложен принципиальный недсостаток - а именно оценка "усточивости отдельного стержня из СТРАННОГО ПРЕДПОЛОЖЕНИЯ, что при потере системой общей устойчивости у ЛЮБОГО-КАЖДОГО элемента исчерпывается запас

А с этим никто и не спорит.

Сообщение от Ильнур Что и приводит к завышенным мю. И это ВСЕГДА так, для ЛЮБОЙ схемы.

А ты пытаешься из расчёта общей устойчивости получить мю? Ну ты Гигант.

[IBZ]

Сообщение от Нубий-IV Итерации - для нахождения КЗУ, обращающего в ноль определитель матрицы МКЭ: [K] - КЗУ*[N].

Да нет же. Они для отыскания параметров устойчивости "v" для одного элемента системы. Далее через коэффициенты пропорциональности ищутся аналогичные параметры для прочих элементов, потом коэффициенты расчётной длины, критические силы. И только затем определяются коэффициенты запаса и выбирается из них наименьший. Да и то, коэффициент запаса не является безусловно необходимой величиной - без него расчёт по нормам просто покажет, что сечение не годится.

... ладно, хватит, очередной раз жалею, что встрял ...,

Сообщение от ingt На чем основано утверждение невозможности использования форм кроме первой?

На том, что первая форма самая энергетически малозатратная и проскочить её не удастся. А.Р. Ржаницин вообще считает её не существующей в природе . Об этом он открытым текстом пишет в журнале СМиРС за октябрь 1975 в конце статьи "К вопросу о приведенных длинах сжатых стержней" (стр. 75).

[Ильнур]

Сообщение от Бахил А с этим никто и не спорит.

Ну так чего же вы с ИБЗ суете эту хрень в исследования Нубия? Нелзья же сопоставлять хрень и морковку.

А ты пытаешься из расчёта общей устойчивости получить мю?

Не пытаюсь, а получаю. Вот скад скока дал, столько: 6 значит 6, 66 значит 66.

Ну ты Гигант.

Есть немного. Научился ставить галочку "а вычислить-ка мне мю все и сразу".
Не мешали бы вы Нубию со своими примитивизмами, в т.ч. с "отыскание параметров устойчивости "v"". В МКЭ-программах анализ устойчивости системы делается вообще не так, как описал ИБЗ.

[Нубий-IV]

Сообщение от ingt На чем основано утверждение невозможности использования форм кроме первой?

Это следует из общих соображений: из всех расчетных схем надо выбирать наихудшую. При расчетах на устойчивость наихудшая форма - по определению первая, она несущую способность наименьшую дает. Главное эти "общие соображения" не уточнять. Потому что при уточнении начинаются всякие неприятные вопросы. Не нужны даже сложные схемы.

Например, у стержня Эйлера среднее сечение проверяется по формуле N/A+M/W. Момент зависит от формы потери устойчивости, и потому в проверку прочности надо взять ответ из первой формы. А вот крайние сечения момента не имеют - ни в исходном состоянии, ни в потерянном. У них проверка всегда одна - N/A. Причем N при потере устойчивости еще и умножается на COS, а значит, уменьшается. Значит, проверку прочности торцевых сечений надо делать в исходном состоянии - идеально прямолинейном. А потеря устойчивости их только разгружает. То есть крайние сечения проверяются вообще по нулевой форме. Есть такая форма в каком-нибудь учебнике по устойчивости?

А уж если начать собирать расчетные схемы посложнее одинокого стержня - проблемы полезут, как тараканы. Например:

• Одиночный стержнень в 3D - надо у него устойчивость в двух плоскостях проверять? Только одна из этих проверок - по первой форме.
  
  Расчетная длина из плоскости - 7м?
  Профессора такое не проектируют.
  Слишком сложная схема.
  Упрощайте!
• Если схема плоская, но одиноких стержней - два, какая у второго стержня должна быть форма в расчете - первая или вторая?
  
  Расчетная длина правой колонны - 38м?
  Профессора такое не проектируют.
  Слишком сложная схема.
  Упрощайте!
• Если стержней три: П-образная рама. Но одна стойка - шарнирная. Какая тут форма должна быть в расчете? Одна на обе стойки?
  
  Расчетная длина правой стойки - 9.5м?
  Профессора такое не проектируют.
  Слишком сложная схема.
  Упрощайте!

Та же история, что с модальной массой в сейсмике. Считается, что все машинные расчеты - это расчеты консольного стержня, схем сложнее никогда не бывает. Тяжелое детство; чугунный компьютер, прибитый к полу; 1k памяти хватит всем. Оттуда и формулы растут

[Нубий-IV]

Еще о прекрасном. Такой пример обязан быть в этой теме. Что бывает, когда программа начинает умничать:

Рама с крестовыми связями. Под связями подразумеваются растяжки - тонкие и длинные. На устойчивость они работать не должны, только на растяжение.

Скад дополнительно проверяет устойчивость отдельных КЭ-элементов, на случай, что инженер попался тупой, и задал сжатый стержень одним шарнирным КЭ (в МКЭ у таких стержней не находится форма потери устойчивости, и есть риск такую форму пропустить). Тут проверка показывает, что, если связи считать сжатыми, они теряют устойчивость раньше колонн. Про это и есть запись в протоколе, про элемент с нулевыми перемещениями.

А, чтобы тупой инженер не расстраивался, форму потери устойчивости Скад рисует такую, какую смог найти МКЭ - с потерей устойчивости колонн. На самом деле эта форма третья - после двух форм с потерей устойчивости связей. Но при просмотре результатов Скад рисует третью форму, называет ее первой, и подставляет в нее КЗУ из первой формы (чтобы тупой инженер не пропустил первую форму), от проверки отдельных элементов. А, поскольку расчетную длину он вычисляет из принципа только для первой формы (читай, что написано в учебниках, тупой инженер!), то для шарнирных колонн у него получается мю = 2.7. Желающие могут убрать у колонн шарниры (или сделать их податливыми, для остроты ощущений), и попытаться угадать, родной мю выдаст Скад для таких колонн, или подмененный.

Хорошо, когда умная программа думает за тупого инженера!

[ingt]

Сообщение от Нубий-IV Одиночный стержнень в 3D - надо у него устойчивость в двух плоскостях проверять? Только одна из этих проверок - по первой форме.

Есть еще местная устойчивость (стенка и полка). Все их проверяют независимо какие они по счету.

Сообщение от IBZ энергетически малозатратная и проскочить её не удастся

Как это объясняет, что проверок устойчивости несколько, несмотря на одну первую, а не одна даже у одного стержня?

[Бахил]

Сообщение от Ильнур Нелзья же сопоставлять хрень и морковку.

Нет- хрен редьки не слаще. Причём тут морковка?

Сообщение от Ильнур Ну так чего же вы с ИБЗ суете эту хрень в исследования Нубия?

Да не мешаю я мальцу в носу ковыряться. Это ИБЗ что-то разволновался.

[IBZ]

Смешались в кучу кони, люди ... "Бородино", блин

Сообщение от ingt Как это объясняет, что проверок устойчивости несколько, несмотря на одну первую, а не одна даже у одного стержня?

Тем, что это не те формы устойчивости. Это даже не формы, а,скорее, виды: в плоскости (плоская), из плоскости (изгибно-крутильная), местная. При этом всё равно только одна получается худшей, если не 6рать в расчёт случайных совпадений.

[ingt]

Сообщение от IBZ При этом всё равно только одна получается худшей

При использовании нескольких форм это не так?

Сообщение от IBZ Это даже не формы, а,скорее, виды: в плоскости (плоская), из плоскости (изгибно-крутильная), местная.

Чем вид от формы отличается в контексте возможности использования нескольких форм? Как это обосновывает невозможность использования нескольких форм?

[ingt]

Сообщение от IBZ это не те формы устойчивости

При использовании нескольких форм можно получить в т. ч. и "те" формы.