Estrategia Iterativa del Elemento
En SeismoStruct, todos los análisis se tratan como potencialmente no lineales y, por lo tanto, se necesita una solución iterativa incremental.
Tipo de
Elemento de Formulación Basada en Fuerzas / Tipo de Elemento de
Rótula Plástica de Formulación Basada en Fuerzas
Los
elementos de marco individuales basados en la fuerza requieren
que se realicen varias iteraciones para alcanzar el equilibrio
interno [por ej., Spacone
et al. 1996; Neuenhofer
and Filippou 1997]. El número máximo de estas iteraciones
de bucle de elementos, junto con el criterio de convergencia (fuerza)
o tolerancia correspondiente,
se puede definir aquí:
- Tolerancia de convergencia del bucle del elemento. El valor predeterminado es 1e-5 (los usuarios pueden necesitar relajarlo, por ejemplo, 1e-4, en caso de dificultades de convergencia)
- Iteraciones máximas del bucle del elemento (elm_ite). El valor predeterminado es 300 (aunque ya es un valor muy grande (normalmente no se requieren más de 30 iteraciones para alcanzar la convergencia), los usuarios pueden necesitar aumentarlo a 1000 en caso de mensajes de error persistentes de elm_ite)
Mientras se realiza un análisis, se pueden mostrar mensajes de indicador elm_inv y elm_ite en el registro de análisis, lo que significa, respectivamente, que la matriz de rigidez del elemento no se pudo invertir o que se alcanzó el número máximo permitido de iteraciones de bucle de elementos. En ambos casos, el incremento de carga global se subdivide, como se describe en el Apéndice A, a menos que el usuario haya desactivado la opción "No permitir fuerzas de elementos desbalanceadas en caso de elm_ite" que se describe a continuación.
Los usuarios también tienen la posibilidad de permitir que las fuerzas del elemento se salen y envian al vector de fuerzas internas globales al alcanzar las iteraciones máximas, incluso si no se alcanza la convergencia. Esta opción no predeterminada puede facilitar la convergencia del análisis a nivel global/de estructura, ya que evita la subdivisión del incremento de carga (debe notarse que las fuerzas desbalanceadas del elemento deben ser equilibradas en las iteraciones posteriores).
Tipo
de Elemento de Rótula Plástica de Formulación Basada en Desplazamientos
Dado que
el elemento está formado por una serie de tres subelementos (dos
elementos de link en los extremos del miembro y un elemento de
marco elástico en el medio), se requiere un procedimiento iterativo
para alcanzar el equilibrio interno
Los parámetros requeridos para la estrategia iterativa del elemento son las iteraciones permitidas máximas y mínimas, y el valor para la norma de convergencia. Se observa que se da un valor prestablecido relativamente pequeño para el número máximo de iteraciones, ya que se ha observado que normalmente se alcanza la convergencia entre un número limitado de iteraciones. Entonces, si la convergencia no se alcanza relativamente temprano, es muy probable que no se alcance en general.
Finalmente, se proporciona un ajuste adicional para emplear una rama descendente más suave en la curva momento-rotación de la rótula plástica para tener un resultado más fluido y estable numéricamente. Esta configuración se aplica solo cuando los usuarios eligen la definición automática de los parámetros de modelado por parte del programa, pero no cuando definen los parámetros de modelado de las rótulas a, b y c.
Tipo de Elemento
de Mampostería
Dado
que el elemento consiste en un tipo de elemento de formulación
basada en las fuerzas (denominado "subelemento interno"), empleado
principalmente en el modelado, del comportamiento de flexión del
miembro de mampostería, con dos elementos de link en los dos extremos
(denominados "links externos" o "subelementos de
link"), que se emplean para simular el comportamiento de
corte del miembro, se requieren dos procedimientos iterativos
internos, para lograr el equilibrio en el nivel del elemento:
uno para el subelemento interno basado en las fuerzas y el segundo
para el ensamblaje de los tres subelementos, los dos links y el
elemento de marco.
A consecuencia, se deben proporcionar parámetros para ambos procedimientos iterativos. Los parámetros para el subelemento interno basado en la fuerza son los mismos para los elementos típicos basados en la fuerza y tienen los mismos valores predeterminados. Los parámetros para el bucle externo de todo el elemento son las iteraciones máximas y mínimas y el valor para la norma de convergencia. Se observa que se proporciona un valor relativamente pequeño por defecto para el número máximo de iteraciones, ya que se ha observado que típicamente la convergencia se logra dentro de un número pequeño de iteraciones.
Tipo de Elemento Elástico con
Rótulas Plasticas y tipo de Elemento Rack con Rótulas Plasticas
Dado que estos elementos constan de una serie de tres subelementos
(dos links en los bordes del miembro y un elemento de marco elástico
en el medio), se requiere un procedimiento iterativo para lograr
el equilibrio interno.
Los parámetros requeridos para la estrategia iterativa del elemento son las iteraciones máxima y mínima permitidas, y el valor de la norma de convergencia. Cabe señalar que se proporciona un valor relativamente pequeño como valor predeterminado para el número máximo de iteraciones, ya que se ha observado que normalmente la convergencia se logra dentro de un número limitado de iteraciones. Por lo tanto, si la convergencia no se logra relativamente pronto, es muy probable que no se logre.