Στοιχείo Μη-γραμμικού Ελατηρίου - NLlink

Αυτά είναι 3D στοιχεία μη-γραμμικού ελατηρίου με ανεξάρτητες δράσεις αξονικές, τέμνουσες και ροπές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να προσομοιώσουν, για παράδειγμα, αρθρωτές ή εύκαμπτες συνδέσεις δοκού-υποστυλώματος, κατασκευαστικών αρμών διαστολής, συσκευές απορρόφησης ενέργειας, εφέδρανα γεφυρών, επικλινείς στηρίξεις, ευκαμψία θεμελίωσης κλπ.

Τα στοιχεία συνδέσμου συνδέουν δύο δομικούς κόμβους που αρχικά συμπίπτουν και απαιτούν τον ορισμό μια ανεξάρτητης δύναμης-μετακίνησης (ή ροπής-στροφής) καμπύλη απόκρισης για κάθε ένα από τους τοπικούς έξι βαθμούς ελευθερίας (F1, F2, F3, M1, M2, M3). 

Προς το παρόν, είναι διαθέσιμες είκοσι εννέα καμπύλες απόκρισης, επιλέξιμες από το πλαίσιο διαλόγου Κατηγορία Στοιχείου, όποτε επιλέγεται ένας τύπος μη-γραμμικού ελατηρίου.

Στο πλαίσιο διαλόγου του στοιχείου μη-γραμμικού ελατηρίου είναι δυνατόν να ορίσετε μια συγκεκριμένη απόσβεση στοιχείου, σε αντίθεση με την καθολική απόσβεση που ορίζεται εδώ. Προκειμένου να γίνει αυτό οι χρήστες πρέπει απλώς να πατήσουν το κουμπί Απόσβεση και μετά να επιλέξουν τον τύπο απόσβεσης που ταιριάζει καλύτερα στο συγκεκριμένο στοιχείο (οι χρήστες πρέπει να ανατρέξουν στο μενού Απόσβεσης για να αποκτήσουν εικόνα των διαθέσιμων διαφορετικών τύπων απόσβεσης και για συμβουλές για το ποιες μπορεί να είναι οι καλύτερες επιλογές). Υπενθυμίζεται επίσης στους χρήστες ότι η απόσβεση που ορίζεται σε επίπεδο στοιχείου, έχει προβάδισμα έναντι της καθολικής απόσβεσης, που σημαίνει ότι οι ‘καθολικά-υπολογισμένοι’ συντελεστές του μητρώου απόσβεσης που σχετίζονται με τους βαθμούς ελευθερίας ενός δεδομένου στοιχείου, θα αντικατασταθούν από συντελεστές που θα έχουν υπολογιστεί μέσω πολλαπλασιασμού του μητρώου μάζας του στοιχείου με μια παράμετρο ανάλογη της μάζας, ή μέσω του υπολογισμού του μητρώου απόσβεσης Rayleigh του στοιχείου. Η συγκεκριμένη απόσβεση τυπικά χρησιμοποιείται εδώ για να προσομοιώσει την απορρόφηση της απόσβεσης στα ελατήρια αλληλεπίδρασης εδάφους κατασκευής (με ποικίλους κανόνες δύναμης-μετακίνησης, όπως ssi_py ή οποιαδήποτε άλλη καμπύλη απόκρισης), αποφεύγοντας την ανάγκη εισαγωγής στοιχείων dashpt.

Σημειώσεις

  1. Μόνο οι καμπύλες απόκρισης που έχουν προηγουμένως ενεργοποιηθεί στην καρτέλα Καταστατικά Μοντέλα (Ρυθμίσεις Έργου > Καταστατικά Μοντέλα) μπορούν να επιλεγούν από το αναδυόμενο μενού και να συσχετιστούν με ένα στοιχείο συνδέσμου.
  2. Όταν ένα στοιχείο συνδέσμου εισάγεται μεταξύ δύο κόμβων που αρχικά συνέπιπταν, μια σχέση δύναμης-μετακίνησης πρέπει υποχρεωτικά να οριστεί για όλους τους έξι βαθμούς ελευθερίας, συμπεριλαμβανομένων εκείνων για τους οποίους η απόκριση των δύο κόμβων είναι όμοια. Τα τελευταία συνήθως προσομοιώνονται με τη χρήση γραμμικών καμπυλών απόσβεσης με πολύ μεγάλες τιμές ακαμψίας, ώστε να εξασφαλιστεί ότι δεν θα υπάρχει σχετική μετακίνηση μεταξύ των δύο κόμβων σε αυτόν τον συγκεκριμένο βαθμό ελευθερίας. Η πολύ μεγάλη τιμή που χρησιμοποιείται σε αυτές τις περιπτώσεις εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τον τύπο της ανάλυσης που εκτελείται και τη σειρά του μεγέθους των αποτελεσμάτων που προκύπτουν. Μια πολύ μικρή τιμή δεν θα αναπαραστήσει συνθήκες απείρως δύσκαμπτης σύνδεσης, ενώ μια τιμή που είναι πολύ μεγάλη μπορεί να οδηγήσει σε αριθμητικές δυσκολίες, ειδικά όταν χρησιμοποιείται ένα κριτήριο σύγκλισης με βάση τη δύναμη. Συνήθως, και ως ένας πρακτικός κανόνας, οι χρήστες μπορούν να θεωρήσουν μια τιμή δυσκαμψίας μεταξύ 100 και 250 φορές μεγαλύτερη από αυτή των παρακείμενων στοιχείων, σημειώνοντας όμως μόνο μια ανάλυση ευαισθησίας θα επιτρέψει τον προσδιορισμό της βέλτιστης τιμής.
  3. Σε κάποιες αναλύσεις, η χρήση του K0 = 0 για την προσομοίωση κόμβου άρθρωσης μπορεί να οδηγήσει σε δυσκολίες ως προς τη σύγκλιση της ανάλυσης. Αυτό συνήθως μπορεί εύκολα να επιλυθεί από την χρήση μιας μη μηδενικής αλλά μικρής τιμής δυσκαμψίας (π.χ. 0.001). Εφόσον ο χρήστης επιθυμεί την βελτιστοποίηση του μοντέλου (δηλ. να βρει την μικρότερη δυνατή τιμή ακαμψίας που δεν θα δημιουργήσει έντονες αριθμητικές δυσκολίες), τότε συνίσταται μια ανάλυση ευαισθησίας για κάθε ξεχωριστή περίπτωση.
  4. Σε προηγούμενες εκδόσεις, τα στοιχεία συνδέσμου που χρησιμοποιούσαν καμπύλη απόκρισης lin_sym, τυπικά χρησιμοποιούνταν για την προσομοίωση κόμβων-αρθρώσεων (μηδενικής ακαμψίας) και/ή Συζευγμένες Δεσμεύσεις. Όμως, οι χρήστες μπορούν τώρα να χρησιμοποιήσουν την λειτουργία Ισοδύναμων ΒΕ (δείτε Συζευγμένες Δεσμεύσεις) για να επιτύχουν τον ίδιο στόχο,π.χ. μια άρθρωση/πλαστική άρθρωση μπορεί να προσομοιωθεί εισάγοντας συζευγμένη δέσμευση 'Ισοδύναμοι ΒΕ' μόνο για τους μεταφορικούς βαθμούς ελευθερίας.  
  5. Αν ορίζεται απόσβεση Rayleigh σε επίπεδο στοιχείου, η χρήση άλλων συντελεστών από το ένα στοιχείο στο άλλο, ή με βάση  εκείνους που χρησιμοποιήθηκαν στις καθολικές ρυθμίσεις απόσβεσης, τότε δεν προσομοιώνεται η κλασσική απόσβεση  Rayleigh. Η κλασσική απόσβεση Rayleigh απαιτεί ομοιόμορφο ορισμό απόσβεσης.
  6. Εδώ η απόσβεση τυπικώς συσχετίζεται με στοιχεία συνδέσμου προκειμένου να εισαχθούν ελατήρια Αλληλεπίδρασης εδάφους-κατασκευής κατάλληλα για δυναμικές αναλύσεις (δείτε επίσης ssi_py καμπύλη απόκρισης).

Τοπικοί Άξονες και Προσανατολισμός Εσωτερικών Δυνάμεων