[hungry_Duck]

Добрый день!
В попытке реализовать программно расчет внецентренного сжатия по НДМ столкнулся с рядом проблем.
Предыдущую тему "Откуда пошла..." проштудировал и взял за основу алгоритм пользователя palexxvlad.

Хотелось бы спросить у тех, кто уже реализовывал этот алгоритм, сразу ли он заработал или пришлось над чем-то шаманить? Есть ли там какие-то подводные камни?
У меня пока получается так, что решение сходится к неверным результатам, из-за чего проверка по уравнениям равновесия не проходит. При этом коэффициенты Nu почти во всех участках равны либо 0 либо 1. 0 в растянутой зоне, где напряжения принимаю равными 0, 1 - в зоне, где материал работает линейно. "Нелинейную зону" увидеть пока толком не получается .

Банальные ошибки устранил, и теперь в раздумьях куда дальше двигаться и на что смотреть.
Как правильно поступать с напряжением Sigma_bi, если отн. деформации превышают значение Epsilon_b2 - крайнюю точку на диаграмме? Сейчас оно у меня принимается = 0.

Пишу на Python3.0. Разбиение сечения на элементарные участки провожу сторонней программой GMSH.

Вобщем, буду рад любым комментариям/советам по-существу.

[tutanhamon]

Сообщение от hungry_Duck tutanhamon, не пойму такой момент в алгоритме palexxvlad: итеративный процесс организован за счет вычисления поправочных коэффициентов Nu_bi и Nu_sj. Но, пока мы находимся в зоне упругой работы материала, эти коэффициенты равны 1 и процесс сходимости останавливается. Как быть?

Немного не понимаю, почему он останавливается, Вы ведь на первой итерации, работая по предложенному алгоритму, должны получить "внутренние усилия" и сравнить их с "внешними". Если они не сходятся, то Вы итерационно уточняете жесткостные характеристики D11...D33.

И еще один вопрос к tutanhamon, по поводу макроса. При двухлинейной диаграмме работы бетона, при высчитывании коэффициента Nu_b вы делите на значение Eb, а в пункте 8.1.23 говорится, что надо брать E_b,red. Для чего у вас так сделано?

Вы правы, пропущено это примечание к п. 8.1.23, моя ошибка. Поправлю в будущих релизах, пока лучше считать по трехлинейной или криволинейной (хотя для бетона они и рекомендуются, насколько я знаю, двухлинейную для бетона лучше не использовать)

[hungry_Duck]

Сообщение от tutanhamon Немного не понимаю, почему он останавливается, Вы ведь на первой итерации, работая по предложенному алгоритму, должны получить "внутренние усилия" и сравнить их с "внешними". Если они не сходятся, то Вы итерационно уточняете жесткостные характеристики D11...D33.

С этим я разобрался, была ошибка в коде.

[tutanhamon]

Сообщение от hungry_Duck С этим я разобрался, была ошибка в коде.

То есть теперь у Вас итерационный процесс идет?

[hungry_Duck]

Сообщение от tutanhamon То есть теперь у Вас итерационный процесс идет?

Да, решение сходится за приемлемое количество итераций. Сейчас хочу сделать визуализацию, чтобы убедиться в правильности получаемой картины.

[frostyfrost]

hungry_Duck, советую заодно записывать невязки в процессе решения, чтобы потом можно было отслеживать, насколько быстро сходится процесс.

[румата]

Если еще кому-то будет нужна НДМ на Python

[tutanhamon]

Сообщение от frostyfrost hungry_Duck, советую заодно записывать невязки в процессе решения, чтобы потом можно было отслеживать, насколько быстро сходится процесс.

Я сперва сделал лог решения, а потом как-то убрал его - в среде Excel он был довольно ресурсоемок. Думаю, лучше сделать отключаемым, включая на этапе тестирования.

[frostyfrost]

tutanhamon, я невязки в массив скидываю. Потом, если надо вывожу график, хотя можно просто выводить числа в консоль.

[tutanhamon]

Сообщение от frostyfrost tutanhamon, я невязки в массив скидываю. Потом, если надо вывожу график, хотя можно просто выводить числа в консоль.

Да, точно такая же была идея (и был график) - потом, правда, отказался - со сходимостью далее проблем не наблюдалось

[Akim_1989]

Еще,кстати, интересен вопрос подбора несимметричного армирования. Кто-нибудь реализовывал? Какой алгоритм подбора от нескольких сочетаний? Нужно увеличивать только площадь тех стержней, которые наиболее нагружены?
Хотя тут я уже вперед забегаю

И как вы , коллеги, находите предельные моменты сечения? Просто итерационно увеличиваете отрезок с направляющим вектором {Mx,My} пока он не пересечётся с кривой несущей способности?

[hungry_Duck]

Сообщение от Akim_1989 И как вы , коллеги, находите предельные моменты сечения? Просто итерационно увеличиваете отрезок с направляющим вектором {Mx,My} пока он не пересечётся с кривой несущей способности?

Собираюсь заняться этим вопросом в ближайшем будущем, по результатам отпишусь.

Немного не понимаю пункт 8.1.30. Если в сечении деформации одного знака, то для расчета Epsilon_b,ult необходимо взять значения деформаций на противоположных гранях сечения. А если у меня два момента, и косой изгиб, то тогда надо брать самое меньшее и самое большее значение в этом сечении?

Сделал визуализацию, распределение на первый взгляд правильное. Но не все так просто оказалось с двухлинейной диаграммой, и именно в том моменте, на который я указал тутанхамону.

Согласно формулы 8.35 Nu_bi = Sigma_bi / (E_b * Epsilon_bi). При этом выше в тексте оговорка, что при использовании двухлинейной диаграммы надо E_b заменять на E_b,red. Так вот, при использовании E_b у меня сходится правильно, а при E_b,red сходится к неверному результату. Уважаемый Тутанхамон ,если у вас будет время, попробуйте в своем макросе заменить E_b на E_b,red, интересно, не будет ли у вас тоже нарушена сходимость?

[eilukha]

Сообщение от hungry_Duck тогда надо брать самое меньшее и самое большее значение в этом сечении?

- думаю да.

[frostyfrost]

hungry_Duck, конечно, ведь Ваш косой изгиб — это изгиб относительно другой оси и с другим расположением крайних фибр.

[tutanhamon]

Сообщение от hungry_Duck Согласно формулы 8.35 Nu_bi = Sigma_bi / (E_b * Epsilon_bi). При этом выше в тексте оговорка, что при использовании двухлинейной диаграммы надо E_b заменять на E_b,red. Так вот, при использовании E_b у меня сходится правильно, а при E_b,red сходится к неверному результату. Уважаемый Тутанхамон ,если у вас будет время, попробуйте в своем макросе заменить E_b на E_b,red, интересно, не будет ли у вас тоже нарушена сходимость?

Добрый день! Не всегда получается оперативно отвечать...
Пока не могу подвердить Вашу проблему - в моем случае замена Ed на Eb,red для двухлинейной диаграммы деформирования не привела к проблемам со сходимостью решения.
Результаты в этом случае:

• Двухлинейная диаграмма. Минимальная относительная деформация в сечении, εb,min = -0.003785 (Kисп = 1.081)
• Трехлинейная диаграмма. Минимальная относительная деформация в сечении, εb,min = -0.003662 (Kисп = 1.046)

Иллюстрации напряжений в бетоне по сечению прилагаю

[miko2009]

Сообщение от frostyfrost а имея деформацию пересчитывать ее по диаграмме в напряжения.

Ну это же замкнутый круг , у нас нету диаграммы "рабочей" а мы берем из нее напряжения , то есть у нас есть хвост чужой и мы предполагая о (хозяине хвоста в руках) , строим предположения о голове другого зверя по его хвосту. В итоге можем получить от кота до льва. Поэтому в принципе никто и не хочет включать нелинейщину в СП, хотя есть заявка свода правил по физической нелинейности для ЖБ.
Если НИИЖБ на это дело смотрит либерально , то МГСУ считает ересью. Я по крайней мере понял что что бы что то считать и принимать это за правду нужно , провести испытания сечения, построить область значений , проанализировать характер НДС и выводить из него keyopt для математической модели. Но и вы frostyfrost я так понимаю не совсем все же ровно дышите и к НДМ ? это же частный случай из всего что есть.

[tutanhamon]

Тем временем, по подсказке топик-стартера hungry_Duck, обновил макрос, изменив вычисление коэффициента упругости для двухлинейной диаграммы бетона по требованиям СП63.13330.2012

[hungry_Duck]

Такой вопрос: при подсчете жесткостей Dij, если расчет идет по двухлинейной диаграмме, надо использовать начальный модуль упругости Eb или приведенный E_b,red? Считаю, что логичнее использовать E_b,red, а в СП в формуле Eb и никаких оговорок на этот счет нет.

tutanhamon, еще заметил, что в функции Concrete2Linear у вас нет проверки на Epsilon_bi < Epsilon_b2. Т.е. даже при деформациях выше предельных для данной диаграммы напряжение по модулю равно Rb. Это так и задумано? Выше в теме был совет напряжения в таком случае обнулять, и я сам к нему склоняюсь.

[tutanhamon]

Сообщение от hungry_Duck Такой вопрос: при подсчете жесткостей Dij, если расчет идет по двухлинейной диаграмме, надо использовать начальный модуль упругости Eb или приведенный E_b,red? Считаю, что логичнее использовать E_b,red, а в СП в формуле Eb и никаких оговорок на этот счет нет.

В этом случае приходится руководствоваться лишь буквальными трактовками СП63.13330.2012.
Кстати говоря, замена Eb на Ebred в коэффициентах vbi практически не изменила результаты расчета - даже коэффициенты использования остались почти те же.

Сообщение от hungry_Duck tutanhamon, еще заметил, что в функции Concrete2Linear у вас нет проверки на Epsilon_bi < Epsilon_b2. Т.е. даже при деформациях выше предельных для данной диаграммы напряжение по модулю равно Rb. Это так и задумано? Выше в теме был совет напряжения в таком случае обнулять, и я сам к нему склоняюсь.

Все верно, трехлинейная и двухлинейная диаграммы продолжены за пределы eb2. Сделано это для лучшей сходимости и поиска решений в случаях, когда сечение перегружено.
В любом случае, критерий прочности сечения - деформационный, и в случае когда eb > eb2 сечение уже не несет. Просто если поставить там для напряжений ноль, то деформации устремятся в бесконечность, решение не будет сходиться. Можете попробовать - у меня так сделана криволинейная диаграмма (тоже в некотором роде "экспериментальная"), на ней обнуляются величины напряжений за пределом eb2 (по этому поводу была дискуссия в ныне закрытой теме; но в данном случае особенность такая, что вычисления идут по нисходящей ветви)

[hungry_Duck]

Сообщение от tutanhamon В этом случае приходится руководствоваться лишь буквальными трактовками СП63.13330.2012.

При буквальной трактовке алгоритм не работает. Мне кажется как раз в этом кроется корень моей проблемы с неправильной сходимостью. Если мы высчитаем жесткостные параметры (D(Eb)) для одного модуля упругости, а зависимость напряжения от деформации (Sigma(E_b,red, Epsilon_bi)) для другого - откуда тут взяться правильному решению?

Хочу обратить внимание, что у вас в макросе ссылки от коэффициента Nu и жесткостей D так же ведут на одну и ту же ячейку со значением модуля упругости.

[tutanhamon]

Сообщение от hungry_Duck При буквальной трактовке алгоритм не работает. Мне кажется как раз в этом кроется корень моей проблемы с неправильной сходимостью. Если мы высчитаем жесткостные параметры (D(Eb)) для одного модуля упругости, а зависимость напряжения от деформации (Sigma(E_b,red, Epsilon_bi)) для другого - откуда тут взяться правильному решению? Хочу обратить внимание, что у вас в макросе ссылки от коэффициента Nu и жесткостей D так же ведут на одну и ту же ячейку со значением модуля упругости.

А ведь Вы правы
Сам того не ожидая, сделал так, что жесткости (D11...D33) при двухлинейной диаграмме считаются по Eb,red. Видимо, в том и причина, что со сходимостью решения проблемы нет.
Поясню - внес корректировку не в столбец Q (значения vbi), а в столбец L (величины Ebi, Esj...). Спасибо за внимательность!