[tentovic]

Поскольку при расчете стержневых систем подбор сечения по прочности в большинстве случаев оказывается вторичен, а главным критерием является потеря устойчивости, то правильное определение расчетной длины и гарантирует как работу конструкции, так и оптимальный расход металла. В RFEM существует возможность как задать коэффициент расчетной длины по классическим схемам, так и импортировать оный из модуля RF-STABILITY. Вот по последнему пункту и одолевают серьезные сомнения - все коэффициенты оказываются от 2 и выше, вплоть до 40. Главным образом, в диапазоне от 2 до 6. Причем, даже для совершенно классических случаев: распорка между поперечными рамами в составе горизонтальных связей арочника или стойка с физическим шарниром внизу и сбором тросов на верхний конец. Понятно, что по логике k=1, но RF-STABILITY четко выдает k=2. В источниках с сайта программы присутствует оговорка, что модуль определяет устойчивость модели целиком и в части случаев расчетная длина может быть некорректна, но по факту создается впечатление, что она некорректна всегда. Хотелось бы также услышать комментарии по k расчетных длин сквозной мачты: на верхнем конце элементы закреплены шарнирно, k=6; нижние концы - жесткая заделка на фундамент, k=4; элементы сквозной структуры в центральной части преимущественно имеют k=2,4.



P.S. Покопался еще с арочником. Имея в виду, что расчетная длина в модуле определяется ретроспективно, т.е. с учетом всех сопутствующих моментов, можно искать объяснения больших значений в этом. К примеру, в шарнирно прикрепленных распорках задан эксцентриситет и k=2, в шарнирно прикрепленных раскосах эксцентриситета нет и k=1...1,13. Но k=2 стойки мембраны во вложении таким образом не объяснить. Да и применение запредельных значений расчетных длин во всех прочих случаях, в тех же элементах ферм арочника (k=2,4...4), полностью противоречит классическому методу расчета с k=0,5...2.

[tentovic]

Сообщение от Ильнур Это умножение всех нагрузок на 2. Любым удобным способом. Если после этого процесс итераций способен затухнуть, т.е. вычислитель не сообщает, что сходимости нет, то значит система пришла в равновесное состояние (если случайно не проскочил, и так бывает), т.е. устойчиво. Число 2 - рекомендованное разработчиками СКАД для случаев с вантами.

Понятно. Шаманизм и танцы с бубном

Сообщение от Ильнур Было бы хорошо, если бы все стержни получали хоть какое-то поперечное возмущение - то ли в виде момента, то ли в виде поперечки хотя бы от собственного веса... но если в системе есть шарнирно изолированный вертикальный стержень, то он так и не пойдет в нелин - как был прямой, так и помрет прямым.

Если правильно понял описанную ситуацию... Вертикальный стержень с шарнирами на концах, нагруженный только продольной силой. Тут проблема только в случае, когда при нелинейном расчете не стали выставлять мю (почему-то). Так на шарнирном стержне оно равно 1 и по умолчанию - 1.

Сообщение от Ильнур Получается нужна. Но тут есть нтонкости - несовершенство должно задаваться так. чтобы оно было в пользу неустойчивости - т.е. с учетом предполагамой формы потери. Вот что я имел ввиду, когда спрашивал про "автомат" - насколько я знаю, некоторые программы могут сначала прощупать форму, а потом задать соответствующие начальные погиби. В любом случае универсальной простоты не надо ждать. На практике как всегда все упрется в анализ конкретной схемы. Из чего следует, что прежде чем городить "птичьи гнезда", подумай - а как будешь анализировать на устойчивость всю эту неопределимость? Может как-то шарнирами рассечь, ритмично-регулярно сделать и т.д. С самого начала иметь прогнозируемую идею и ее придерживаться. А запутается оно само собой.

Да, в проге для несовершенств есть варианты деформированной схемы: импорт из модулей STABILITY (расчет на устойчивость), DYNAM или деформаций под уже созданными загружениями/сочетаниями нагрузок. Вероятно, последний способ - не из лучших. И при методе расчета по теории третьего порядка (РБП) - вообще излишний. Но не факт, что и остальное сработает безупречно. Несовершенства - штука предполагаемая. Кривое отношение к делу может увести от идеала на весьма различные дистанции.
Хотим спать спокойно - назначаем "правильные" (других нам никто и не предлагает) мю даже при нелинейном расчете. Уходим в (небольшой?) плюс по металлу.
Оглядываясь на посты и скрины выше, понятно, что нелинейный расчет импортирует в модуль расчета по нормам более правильные и точные значения усилий. Но и пакет "правильные усилия" и пакет "неправильные усилия" обсчитываются по одними тем же формулам. Вот в модуле под еврокод математика выдаст более реалистическую картинку по "правильному" пакету усилий или по "неправильному"?



5.2 Статический расчет
5.2.1 Влияние деформированной геометрии конструкции
(1) Внутренние силы и моменты в общем случае могут быть определены с применением:
— расчета по теории первого порядка, использующего начальную геометрию конструкции;
— расчета по теории второго порядка, учитывающего влияние деформаций конструкции.
(2) Эффекты деформированной геометрической схемы (эффекты второго рода) следует
рассматривать в случае, если они значительно увеличивают внутренние усилия или значительно
изменяют работу конструкции.
(3) Расчет по теории первого порядка может применяться для конструкции, если увеличением
соответствующих внутренних сил или моментов или любым другим изменением работы конструкции,
вызванными деформациями, можно пренебречь.

То есть предполагается, что математика заточена под "правильный" пакет. А для компенсации погрешностей "неправильного" пакета (линейный расчет) служат (отчасти) коэффициенты безопасности. Вроде больше нечему. Да и то до при условии:



Жертвуем десятину на простоту...

1,97/1,23=1,54
В нашем простеньком примере (при линейном расчете) мы промахиваемся на 54%. Я нигде не заблудился?

[ingt]

Сообщение от tentovic Я нигде не заблудился?

Возможно, например, дважды нелинейность учитываете: первый раз определяя усилия в нелине, а второй - проверяя на устойчивость по этим усилиям (чего делать не следует).

[tentovic]

Сообщение от ingt Возможно, например, дважды нелинейность учитываете: первый раз определяя усилия в нелине, а второй - проверяя на устойчивость по этим усилиям (чего делать не следует).

То есть, модуль RFEM не имеет права сделать расчет на устойчивость, если сам RFEM рассчитал усилия в нелине?
По логике, проверять на устойчивость надо именно по усилиям определенным в нелине. Когда мы проверяем на устойчивость по усилиям определенным в лине, мы проверяем на некорректные усилия, это допущение, с которым мирятся простоты ради.
В расчетных внутренних силах при лине нет добавочного момента от деформирования стержня, а при нелине - есть. Формула учитывает совместное действие осевой силы и момента. Вопрос - какого момента? Возможно, в логике выше и нет логики И рассчитывая устойчивость по силам из нелина, мы уходим в плюс по расчётным соотношениям. Ну и по металлу, как и предполагалось выше.

[Ильнур]

назначаем .... мю даже при нелинейном расчете.

Нихрена непонятное выражение - что значит "назначаем мю при нелинейном расчете?" В которое место мю вставляем? В нелине нет ни мю, ни фю...
Мю- это же для ПОЭЛЕМЕНТНОЙ проверки стержня. Отдельно взятого. После того как определили усилия тем или иным макаром. Если нелином определил - то зачем вообще на устойчивость проверять? Это же натюрлих усилия пр натюрлих деформациях на момент устойчивого равновесия - проверь елемент на напряжения и конец расчета.
Вас не поймешь...

Я нигде не заблудился?

По-моему в самом начале темы еще. Смешали в МКЭ мембраны со стержнями и немедленно в трех соснах оказались. Тут просто-чисто со стержнями-то люди гибнут за мю

[ingt]

Сообщение от tentovic То есть, модуль RFEM не имеет права сделать расчет на устойчивость, если сам RFEM рассчитал усилия в нелине?

Как задать так и посчитает, тем более что иногда требуется и нелин и устойчивость по СП 16 (например, устойчивость ветви между узлами сквозной колонны).
Устойчивость по СП 16 - это нелин, только упрощенный. Поэтому усилия для него берут из лина, о чем в СП 16 специально написано:

9.2.3 Расчетные значения продольной силы М и изгибающего момента М в элементе следует принимать для одного и того же сочетания нагрузок из расчета системы по недеформированной схеме в предположении упругих деформаций стали.

[tentovic]

Сообщение от Ильнур По-моему в самом начале темы еще. Смешали в МКЭ мембраны со стержнями и немедленно в трех соснах оказались. Тут просто-чисто со стержнями-то люди гибнут за мю

Таковы реалии современности Смешать, но не взбалтывать!

Сообщение от Ильнур Нихрена непонятное выражение - что значит "назначаем мю при нелинейном расчете?" В которое место мю вставляем? В нелине нет ни мю, ни фю... Мю- это же для ПОЭЛЕМЕНТНОЙ проверки стержня. Отдельно взятого. После того как определили усилия тем или иным макаром. Если нелином определил - то зачем вообще на устойчивость проверять? Это же натюрлих усилия пр натюрлих деформациях на момент устойчивого равновесия - проверь елемент на напряжения и конец расчета.

Здесь все слишком прозрачно! Можем проверить.
По логике: если мы (с нашей примитивной моделькой) все еще обитаем в зоне применимости (!) лина, то критическое расчетное соотношение не более единицы точно. Убавим силу с 60 до 48 кН, для надежности
Тогда можно ожидать, что расчетное соотношение по устойчивости в лине совпадет с таковым по прочности в нелине. 0,99>0,17. Не проканало
Более того, расчетное соотношение по прочности (на сжатие) у лина и нелина (и даже - ванилина) одинаково. По вашей логике, расчетное соотношение по устойчивости (в лине) всегда имеет одинаковое значение с расчетным соотношением по прочности (в лине)?
Так, все, что выше - бред! У меня так бывает, потом отпускает

----- добавлено через ~4 мин. -----

Сообщение от ingt Как задать так и посчитает, тем более что иногда требуется и нелин и устойчивость по СП 16 (например, устойчивость ветви между узлами сквозной колонны). Устойчивость по СП 16 - это нелин, только упрощенный. Поэтому усилия для него берут из лина, о чем в СП 16 специально написано:

А вот это уже похоже на правду! Добавочный момент (явно лишний) на нашей модельке смещает расчетное соотношение вверх. Имеем ненужный запас по устойчивости.

----- добавлено через ~30 мин. -----

Сообщение от Ильнур натюрлих усилия пр натюрлих деформациях на момент устойчивого равновесия

RFEM и момент устойчивого равновесия - еще один эксперимент!
Ничинаем повышать значение продольной силы. При больших значениях - "Матрица жесткости сингулярная! Модель неустойчива".
Но нащупываем порог, когда все просчитывается - это и есть наше исходное F=60 кН.
Расчетное соотношение по прочности на сжатие - 0,22.
Расчетное соотношение по прочности на игиб, сдвиг и нормальную силу - 0,54.
Расчетное соотношение по устойчивости - 1,97.

И что - просто игнорить 1,97? Шибко стремно, однако!

С другой стороны, линейный расчет и расчетное соотношение по устойчивости - 1,23. Тоже - игнорить? Все ОК?

Т.е. если RFEM смог просчитать модель на нелине не слетев - чертежи в работу. Цифры в отчетах значений не имеют?

***

Тут, пожалуй, дело вот в чем, "натюрлих усилия пр натюрлих деформациях на момент устойчивого равновесия" - да, согласен!
НО! в расчетах по формулам скрыта масса коэффициентов надежности. И эти-то коэффициенты обуславливают дельту между "моментом равновесия" и расчетными соотношениями <1.

***

Таким образом, от критерия устойчивости в нелине отказаться не имеем формального права. Вместе с тем, понимаем, что расчетное соотношение сильно задрано вверх. Потому как добавочный ненужный момент от продольной силы + коэффициенты безопасности.
Да и это - бред. Там о мелочах эти эффекты будут.

***

Устойчивость в нелине игнорировать не можем (?), а можем ли игнорировать мю?
Опять эксперимент - сносим мю=2, считаем. Расчетное соотношение по устойчивости - 0,96. Красота!!! А 1,23 у линейного не в счет, шибко он не модный!
Короче, устойчивость живет своей жизнью, в зависимости от нагрузок и мю, как и должно.
Добавил несовершенство по модулю STABILITY, горизонтальную силу 0,1 убрал.



Плевать на на расчет устойчивости и полагаться на сходимость решения - какая-то очень зыбкая почва. Подумаю об этом завтра!

[Ильнур]

Сообщение от tentovic ...Плевать на на расчет устойчивости и полагаться на сходимость решения - какая-то очень зыбкая почва. Подумаю об этом завтра!

Почему плевать? На КОТОРЫЙ именно расчет по устойчивости? Вы много каши пишете, чо Вас невозможно понять - то Вы в нелине устойчивость всего проверяете, то Вы мю куда-то вставляете...это же разные вещи.
Полный геомнелин (для стали физнелин даже не нужен) - с начальными несовершенствами (это не только, к слову, кривые руки монтажников, а законные отклонения геометрии проката со стана, и законные допуски на точность узлов и т.д.) - это погиби например L/750 по дуге, эксцентриситеты i/20 - это расчет по деформирующейся в процессе нагружения схеме. Кроме того что на каком-то шаге определяются честные реальные усилия в стержнях (в мембранах не знаю что там как), но и отслеживается и возможность недостижения равновесия, т.е. неустойчивости. Все! Расчеты закончены, усилия найдены, сечения только поверить на эквивалентные напряжения по мизесу и шляпа в кармане. Какие-такие мю? куда их? зачем? Их предназначение - привести стержень к Эйлеровому базовому. чтобы через этот мю найти гибкость и через эту гибкость выбрать готовое фи для проверки по N/А*фи. Это какраз чтобы не заниматься нелином.
В этом плане проверка при 2-х (3-х и т.д.) кратном нагружении на сходимость - не шаманство вовсе. Просто разведка на предмет "а как далеко до неустойчивости?".
Другое дело, что нелин без начальных совершенств МОЖЕТ местами не выявить натюрлих-усилия в связи с отсутствием или недостаточностью начального возмущения. Но думается такие случаи крайне редки, потому что на практике поперечыне силы/моментики всегда имеются, и они дают начальное искривление такое, что легко компенсируют незаданные L/750 (в какой-то момент начальные погиби перестают влиять на исход). Если же в системе есть шарнирно изолированный шарнир вертикальный, то и чорт с ним - ПГ при мю=1 (кстати справедливо для любых стержней в любой ситуации) обеспечит его локальную устойчивость. А от него больше и не требуется. Мы же обязаны на десерт проверить по ПГ и поназначать некие сечения минимальные исходя из ПГ? Обязаны.
"Чем дальше, тем больше его не поимаю" (из комедии Реальный папа"):

[румата]

Сообщение от Ильнур Почему плевать?

Потому, что они, в сущности, не понимают, что делают. Они не хотят читать книжки, а просто хотят нажимать на кнопочки и получать готовый и им понятный результат. Потому сочиняют всякие прямые нелинейные расчеты через расчетнные длины. Ну не понимают они, понимаешь?

[tentovic]

Сообщение от Ильнур Полный геомнелин (для стали физнелин даже не нужен)

Для стали - это микрокопейки, понятно. Где-то писал выше. Это дело активировалось для засечек нелинейности в настройках, на которые ingt указал. Это был ложный путь. Все зависит от метода расчета.

Сообщение от Ильнур с начальными несовершенствами (это не только, к слову, кривые руки монтажников, а законные отклонения геометрии проката со стана, и законные допуски на точность узлов и т.д.)

Азбучные истины. Статистика. Страдая педантизмом можно учесть и это. Побочка - поперечные усилия, моменты гипотетически уводящие стержень из работы только на сжатие.
Очень унылая вещь - новое загружение + новое сочетание. Этого добра и так дофига.

Сообщение от Ильнур Кроме того что на каком-то шаге определяются честные реальные усилия в стержнях (в мембранах не знаю что там как), но и отслеживается и возможность недостижения равновесия, т.е. неустойчивости.

Для отслеживания неустойчивости есть собственно STABILITY. И в этом есть... потеря проектировщиком контроля над элементами. Вся система вылетает из-за одного стержня. А про расчетные соотношения (по устойчивости) для остальных мы ничего путного не знаем.

Сообщение от Ильнур Расчеты закончены, усилия найдены, сечения только поверить на эквивалентные напряжения по мизесу и шляпа в кармане.

Прямо бальзам на сердце механика!

Сообщение от Ильнур В этом плане проверка при 2-х (3-х и т.д.) кратном нагружении на сходимость - не шаманство вовсе. Просто разведка на предмет "а как далеко до неустойчивости?".

Понятно. В отсутствии STABILITY можно, наверное и так

Сообщение от Ильнур Другое дело, что нелин без начальных совершенств МОЖЕТ местами не выявить натюрлих-усилия в связи с отсутствием или недостаточностью начального возмущения.

Сообщение от Ильнур Но думается такие случаи крайне редки

Согласен.

Сообщение от Ильнур "Чем дальше, тем больше его не поимаю" (из комедии Реальный папа")

Есть такое

Вернемся от теории к практике. В одной из итераций расчета пытался обойтись 30-м двутавром. Мю=1 везде и всюду.



Потерю устойчивости при изгибе хотя бы можно не игнорировать?

[румата]

Сообщение от tentovic Для отслеживания неустойчивости есть собственно STABILITY.

Нет. Это STABILITY, к сожалению, ограничено пределом применимости формулы Эйлера. Т.е. оно далеко не всегда сможет отследить фактическую неустойчивость, но всегда сможет вычислить КЗУ упругой линейной системы и соответсвующие этому КЗУ свободные длины стержней.

----- добавлено через ~10 мин. -----

Сообщение от tentovic Все зависит от метода расчета.

Если Вы считаете каркасы на которые натягиваются тенты, да еще в RFEM, то для Вас самый верный метод это расчет на больших перемещениях с учетом локальных погибей стержней каркаса с последующим анализом уровня напряжений в элементах. Для чего Вам нужны расчетные длины?

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от tentovic Потерю устойчивости при изгибе хотя бы можно не игнорировать?

Что Вы имеете в виду под этим? Потеря устойчивости при изгибе это потеря плоской формы изгиба или что-то другое?

[tentovic]

Сообщение от румата Они не хотят читать книжки, а просто хотят нажимать на кнопочки и получать готовый и им понятный результат.

Ну так да, гонщик формулы 1 не должен быть страусом или гепардом.
Изучаешь правила пользования инструментом и

[Ильнур]

Сообщение от румата ... понимаешь?

гонщик формулы 1 не должен быть страусом или гепардом

Но руль он наверно должен крутить сообразно обстановке? Причем крутить лучше всех иных дальнобойщиков и трактористов.
Страусы не знаю как нащот интуиции (они голову в песог прячут), но гепарды разумны очень даже, и используют свою быстроту максимально эффективно .

[tentovic]

Сообщение от румата Нет. Это STABILITY, к сожалению, ограничено пределом применимости формулы Эйлера.

Думаю, здесь Вы не правы. STABILITY отслеживает фактическую неустойчивость.

[Ильнур]

Сообщение от tentovic ... STABILITY отслеживает фактическую неустойчивость....

Правда? Прямо фактическую-фактическую? Космический аппарат однако...

[tentovic]

Сообщение от румата Что Вы имеете в виду под этим? Потеря устойчивости при изгибе это потеря плоской формы изгиба или что-то другое?

9.2.4 Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) стержней
сплошного постоянного сечения, кроме коробчатого, из плоскости действия момента
при изгибе их в плоскости наибольшей жесткости (1Х > 1У), совпадающей с плоскостью
симметрии.

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от Ильнур Правда? Космический аппарат однако...

The add-on module RF-STABILITY of the main program RFEM performs eigenvalue analyses for
member and surface models to determine critical load factors and eigenvectors (buckling modes).
The critical load factor (critical buckling load factor of the global system) allows you to evaluate the
stability behavior of the structural system. The corresponding eigenvector indicates the region in
the model that is prone to buckling. This analysis also considers solid elements.
RF-STABILITY allows you to analyze several eigenvectors at once. After the calculation, the governing
eigenvectors of the RFEM model are listed by the critical load factor. The corresponding
effective lengths and critical loads are required for further stability analyses that need to be carried
out for members in compression.

Дополнительный модуль RF-STABILITY основной программы RFEM выполняет анализ собственных значений для
модели стержней и поверхностей для определения критических коэффициентов нагрузки и собственных векторов (моды потери устойчивости).
Критический коэффициент нагрузки (критический коэффициент потери устойчивости общей системы) позволяет оценить
устойчивость поведения конструктивной системы. Соответствующий собственный вектор указывает область в
модель, склонная к короблению. Этот анализ также рассматривает твердые элементы.
RF-STABILITY позволяет анализировать сразу несколько собственных векторов. После расчета управляющая
собственные векторы модели RFEM перечислены по коэффициенту критической нагрузки. Соответствующий
эффективная длина и критические нагрузки необходимы для дальнейшего анализа устойчивости, который необходимо провести
вне для членов в сжатии.

[румата]

Сообщение от tentovic 9.2.4 Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) стержней сплошного постоянного сечения, кроме коробчатого, из плоскости действия момента при изгибе их в плоскости наибольшей жесткости (1Х > 1У), совпадающей с плоскостью симметрии.

А-а, это можно(и нужно) и на стержнях вычислить.

Сообщение от tentovic Дополнительный модуль RF-STABILITY основной программы RFEM выполняет анализ собственных значений...

Да. Это обычный линейный анализатор устойчивости упругих систем через собственные значения. И для которого не учет ограничения применимости формулы Эйлера легко может "выйти боком".

----- добавлено через ~6 мин. -----

Сообщение от tentovic Ну так да, гонщик формулы 1 не должен быть страусом или гепардом.

Ну хорошо, коль так уж хотите стать гонщиком не читая книжек по устойчивости, то почитайте хотя бы это https://enterfea.com/what-is-buckling-analysis/
На английском, правда, но зато очень доходчиво и с картинками о том когда можно, а когда нельзя полагаться на Linear Buckling.

----- добавлено через ~21 мин. -----
А если читать на английском(переведенным гуглом) тоже лень, тогда посмотрите хотя бы видео это https://youtu.be/czBWTVyKQTs на русском.

[tentovic]

Сообщение от румата А-а, это можно(и нужно) и на стержнях вычислить.

Ну слава Богу!
И то, что в формулу входит коэффициент устойчивости при центральном сжатии - Вас никак не смущает? Проследив по нисходящей процесс его получения, выходим на расчетную длину, то самое пресловутое мю*L.

[румата]

Сообщение от tentovic И то, что в формулу входит коэффициент устойчивости при центральном сжатии - Вас никак не смущает?

Никак не смущает.

Сообщение от tentovic Проследив по нисходящей процесс его получения, выходим на расчетную длину, то самое пресловутое мю*L.

мю*L нужно только для нормативной методики проверки устойчивости. Для прямого деформационного расчета мю*L не нужно.

[IBZ]

Сообщение от румата А можно дословно или скриншотом что они там говорят? У меня нет такой книги.

Наконец добрался до работы ...

[румата]

Сообщение от IBZ Наконец добрался до работы ...

Ну понятно, первое их сооброжение не состоятельно по причине того, что они не принимают во внимание возможность нагружения системы небольшими шагами ради определения предельного значения критической нагрузки после которого расчет перестает сходится. А второе не состоятельно по причине отсутсвия в отечественных нормах нормирования локальных и глобальных несовершенств. Кстати, как раз возможное несовпадение ФПУ с характером деформирования элемента под нагрузкой, пытался изучать Нубий четвертый в моей теме о расчетных длинах.