Dynamiikka

Dynaamiset laskentamahdollisuudet FEM-Designissa sisältävät jalankulkuanalyysin, seismisen analyysin ja stabiliteettianalyysin.

Footfall-analyysi

Tämä laskentamenetelmä mahdollistaa rakenteen vasteen tarkistamisen värähtelijälle. Voit valita yhden kolmesta käytettävissä olevasta menetelmästä: Self excitation, Full excitation tai rytminen joukkokuorma (kuormitustapaus on valittava tällä menetelmällä).

Katso webinaari Footfall-analyysistä

Seisminen analyysi

FEM-Design tukee seismisen analyysin suorittamista seuraavilla Eurocode 8:n mukaisilla seismisen dynamiikan laskentamenetelmillä.

• Modaalinen vastespektrianalyysi (”Modaalinen analyysi”)
• Linear shape method (staattinen, lineaarinen muoto)
• Mode shape method (staattinen, tilan muoto)

Seismiset kuormat

Seismiset kuormat huomioidaan Eurocode 8:n Response Spectrum Analysis -menetelmän tai Turkin seismisen koodin mukaisesti. Vain vastespektri ja jotkin lisäparametrit on määritettävä seismiseksi kuormitukseksi. Tarvittavat spektrit voidaan määrittää seismisellä kuormalla käyttämällä standardispektrejä (automaattinen) tai manuaalisesti.

Tulokset

Siirtymien, reaktioiden, liitosvoimien ja sisävoimien lisäksi ohjelma laskee ekvivalentit kuormat ja ”perusleikkausvoiman”. Tulokset voidaan näyttää värähtelymuodon mukaan (valittu laskenta-asetuksissa), vääntövaikutuksesta, summista suunnan mukaan ja kokonaissummasta (seisminen max).

Jos ekvivalentit kuormat ovat nähtävillä, myös ”perusleikkausvoima” näkyy näytössä (harmaana). Vääntömomenttivaikutus koko rakenteeseen voidaan myös näyttää, jos vääntövaikutus on otettu huomioon laskennassa.

Katso seismisen analyysin yleiskatsausvideo

Stabiliteettianalyysi

Toisen kertaluvun teorian kuvauksessa kerrotaan, että järjestelmän kokonaisjäykkyys riippuu normaalivoiman jakautumisesta. Lineaaristen elastisten rakenteiden tapauksessa geometrinen jäykkyysmatriisi on normaalivoimien ja siten kuormien lineaarinen funktio:

KG (λN) = λ KG

Rakenne menettää kantavuutensa, jos normaalivoimat laskevat jäykkyyden nollaan, eli tuloksena oleva jäykkyysmatriisi muuttuu singulaariseksi:

det [K + λ KG (N)] = 0

Se on ominaisarvon laskentatehtävä, ja pienin λ ominaisarvo on kriittinen kuormitusparametri.

Laskenta on suoritettava kahdessa vaiheessa.

Ensin on laskettava elementtien normaalivoimat K-matriisin avulla.

Toisessa vaiheessa voidaan määrittää KG ja λ-parametri.

Kriittinen kuorma on kuorman ja λ-parametrin tulo. Edellä mainittu ominaisarvo-ongelma ratkaistaan FEM-Designissa ns. Lanczos-menetelmällä. Laskelmien tuloksiin tulee niin monta nurjahdusmuotoa ja λ kriittiset kuormitusparametria kuin käyttäjä on pyytänyt.

Katso webinaari Stabiliteettianalyysistä

Miksi odottaa? Hae alta ladataksesi FEM-Designin kokeilulisenssi ja aloita matkasi jo tänään!

FEM-Design Wiki

FEM-Designin avulla voit suorittaa lukuisia dynaamisia laskelmia: siirtymä, sisäiset voimat, jännitykset, stabiliteetti, epätarkkuudet, stabiilisuusanalyysi, ominaistaajuudet ja/tai seisminen analyysi. Tietyille moduuleille on saatavana myös lisäasetuksia, kuten haljenneen poikkileikkauksen analyysi, epälineaarinen käyttäytyminen jne.

Täydelliset tiedot kaikista Dynamics Analysis Type -tyypeistä löytyvät FEM-Design Wikistä napsauttamalla tätä.

FEM-Design Blogi