Show last authors
1 (% class="row" %)
2 (((
3 (% style="text-align: justify;" %)
4 A FEM-Design programmal három különböző módszerrel végezhetjük el szerkezeteink ún. lineáris idõtörténet-vizsgálatát (linear time-history analysis, LTHA).
5
6 (% style="text-align: justify;" %)
7 A szerkezet dinamikus terhelése és válasza kiszámítható (pl. időfüggő) erőgerjesztésből vagy talajgyorsulásból (pl. földrengéshatást figyelembe véve). A szerkezetválasz-elemzés eredményei elsősorban a dinamikus igénybevételi szorzó (dynamic amplification factor, DAF), a dinamikus elmozdulások és gyorsulások a szerkezet különböző pontjaiban.
8
9
10 (% style="text-align: justify;" %)
11 Részletes elméleti és alkalmazási dokumentáció:
12
13 [[⭳ FEM-Design: Időtörténet-vizsgálat (angol)>>https://strusoftgroup.sharepoint.com/:b:/s/FEM-DesignKnowladgebase/EVDL13KtJqZPgPdk_lqLpNUBk-gric1TPqDGtGOFjp7LcQ?e=prluTQ]]
14
15
16 Tartalomjegyzék:
17
18 {{toc depth="3" start="2"/}}
19
20 ----
21
22
23 == A szerkezetgyorsulás válaszspektruma ==
24
25
26 === Adatmegadás ===
27
28 (% style="text-align: justify;" %)
29 A FEM-Design-ban ún. talajgyorsulás-függvényeket (más néven "accelerogram") határozhatunk meg időben és vízszintes illetve függőleges irányban a //Talajgyorsulás //paranccsal (//Terhek//).
30
31 [[image:1615580502496-152.png]]
32
33 (% style="text-align: justify;" %)
34 Ezek a függvények (//Grafikonok//) lehetnek egymástól függetlenek vagy függőek. Ha földrengés-adatbázisból vesszük, másoljuk őket, az tartalmazhat összefüggő gyorsulás függvényeket, amelyeket ugyanabban az időben, ugyanabban a helyen rögzítettek a globális X, Y és Z irányokban. De egy irány gyorsulása lehet a többitől  független.
35
36 [[image:1615897791929-912.png]]
37
38
39 (% style="text-align: justify;" %)
40 A gyorsulás függvények megadása után kiszámíthatjuk a gyorsulás-válaszspektrumokat különböző számítási paraméterek, mint például az integrációs módszer (Newmark β vagy Wilson θ), a csillapítási tényező, az időlépések, az időtartam és viselkedési tényező megadásával (//Válaszspektrum //gomb). A beállítások alapján a //Számítás //funkció automatikusan generálja a vízszintes, a függőleges és az átlag válaszspektrumokat.
41
42 [[image:1615916137344-716.png]]
43
44
45 (% style="text-align: justify;" %)
46 Egy kiválasztott válaszspektrum a //Válaszspektrum rögzítés //funkcióval adható hozzá a követő földrengésszámításhoz (//Modális analízis//, //Statikus, lineáris alak// vagy// Statikus, alaprezgésalak//) mint egyedi spektrum bemenetet. A talajgyorsulás-függvények adott szorzótényezőkkel kombinálhatóak is időlépések és irányok szerint (//Kombinációk//):
47
48 [[image:1615902604085-684.png]]
49
50
51 === Számítás ===
52
53 A talajgyorsulásra vett időtörténet vizsgálat az //Analízis //párbeszédablakból indítható:
54
55 [[image:1615579685592-512.png]]
56
57
58 Állítsuk be a következő számítási paramétereket:
59
60 [[image:1615579746908-599.png]]
61
62
63 * //Időtörténet-számítás//
64 ** //n-dik eredmény //– Az analízis (közvetlen integrációs módszer) minden lépésében számoljuk a csomóponti elmozdulásokat és gyorsulásokat, de a számítási idő csökkentése illetve merevlemez-hely megtakarítás céljából minden n-edik alkalommal adunk eredményt.
65 ** //t végső //[s] – Ez a vizsgálat végső időpillanata. Előfordulhat, hogy egy adott kombinációban az egyik gyorsulásfüggvény rövidebb egy irányban (X, Y vagy Z) mint a többi a megadott időpillanatig. Ilyenkor csak a maradék függvényeket vesszük figyelembe a számítás utolsó időintervallumában.
66 * //Integrációs módszer// (//Newmark az //alapértelmezett)
67 * //Rayleigh csillapítási mátrix//, melynek //Alfa //és //Béta //tényezői meghatározzák térbeli szerkezetünk csillapítási viselkedését a szerkezet mértékadó sajátfrekvenciái és kritikus csillapítási arányok alapján
68 * (A //Csillapítási tényező //ebben a vizsgálatban nem lesz figyelembe véve.)
69
70 === Eredmények ===
71
72 * A talajhoz viszonyított dinamikus elmozdulás (eltolódások és elfordulások) kiválasztott időlépésben és burkológörbéjük abszolút maximuma
73 * Kijelölt csomópontok elmozdulási ábrája az idő függvényében
74 * Abszolút gyorsulások kiválasztott időlépésben és burkológörbéjük abszolút maximuma
75 * Kijelölt csomópontok gyorsulási ábrája az idő függvényében
76 * Dinamikus reakcióerők kiválasztott időlépésben és burkológörbéjük abszolút, pozitív és negatív maximuma
77 * Szerkezeti elemek igénybevételei kiválasztott időlépésben és burkológörbéjük abszolút, pozitív és negatív maximuma
78
79 == Szintekhez tartozó gyorsulás válaszspektrum számítása ==
80
81
82 === Adatmegadás ===
83
84 (% style="text-align: justify;" %)
85 A szerkezet alatti talajgyorsulásra (földrengés) kiszámíthatjuk a főszerkezet válaszát (pl . csomóponti elmozdulások és gyorsulások). Általában, abban az esetben, ha van egy berendezés egy tartószerkezeti szinten, a berendezés alapja (tartószerkezete) - mely a szint és a berendezés között találhat - nincs az analízisekben figyelembe véve, pedig a valóságban merevségi tulajdonságukkal jelentősen befolyásolja a berendezés reakcióját.
86
87 (% style="text-align: justify;" %)
88 A FEM-Design szintenkénti gyorsulási válaszspektrum-számítása viszont kimutatja a talajgyorsulás (földrengés) során létrejött maximális gyorsulását a berendezésnek az idő függvényében, amely függ a berendezés tömegétől (//m//), alapjának merevségtől (//k//) és csillapításától (//ξ//).
89
90 [[image:1615580318480-602.png]]
91
92
93 (% style="text-align: justify;" %)
94 A számításhoz szükséges legalább egy szint létrehozása a FEM-Design projektünkben. A számítás során a háttérben először egy szerkezetgyorsulás válaszspektrum-analízis (lásd korábban) fut le megadott beállítások és talajgyorsulások alapján, melynek egyik eredménye a csomópontok (X, Y és Z irányú) abszolút gyorsulása. Ezek vektoraiból megkapjuk a modellünk szintjein az átlag gyorsulási vektorokat.
95
96 (% style="text-align: justify;" %)
97 A szinteknénti válaszspektrum-számítás során ezek, a szintekhez tartozó átlag abszolút gyorsulásfüggvények adják az alapadatokat. Alapvetően a szerkezetgyorsulás válaszspektrum-analízishez hasonló számítást hajtjuk végre, de az eredeti talajgyorsulás függvények helyett a szintenkénti átlag gyorsulás válaszfüggvényeket alkalmazzuk gerjesztésként az egy szabadságfokú rendszeren. A szintenkénti válaszspektrum-számításnak is van X, Y és Z komponense, a gyorsulások vektorainak három komponense miatt.
98
99 A számításnak ugyanazok a bemenetelei (lásd korábban talajgyorsulások és azok kombinációi) mint a szerkezetgyorsulás válaszspektrum-analízisnek.
100
101
102 === Számítás ===
103
104 Az //Analízis //párbeszédablakban válasszuk ki az// Időtörténet, talajgyorsulás// opciót és a //Beállítások //alatt a //Szintenkénti gyorsulás válaszspektrum// opciót. Adjuk meg az idő paramétereket és a csillapítási tényezőt:
105
106 [[image:1615580369355-548.png]]
107
108
109 === Eredmények ===
110
111 * Szintek átlagos gyorsulás válaszspektruma, és annak
112 * globális X, Y és Z irányú ábrái
113 \\
114
115 == Erőgerjesztés tetszőleges függvényekre ==
116
117
118 === Adatmegadás ===
119
120 (% style="text-align: justify;" %)
121 A FEM-Designban megadhatunk erő-szorzótényező (ún. dinamikus tényező) változást az idő függvényében (//Terhek > Erőgerjesztés//).
122
123 [[image:1615580594550-816.png]]
124
125
126 (% style="text-align: justify;" %)
127 Ezeket a függvényeket létrehozhatjuk manuálisan egyedi névvel ellátva, vagy külső adatbázisból beolvasva (//Import / Export >//):
128
129 (% style="text-align: justify;" %)
130 [[image:1615897271618-480.png]]
131
132
133 (% style="text-align: justify;" %)
134 A dinamikus tényező függvényeket kombinálhatjuk időlépésenként és a dinamikus teherkombinációk terhelési eseteiként adott szorzótényezők alapján (//Kombinációk//). Minden erőgerjesztés kombináció tetszőleges számú terhelési esetet tartalmazhat. A dinamikai számításokban, a FEM-Design adott időlépésekben meghatározza a megadott terhelési esetek dinamikus terheit intenzitásuk és a szorzófüggvény alapján. Egy gerjesztő erő kombinációja különböző terhelési eseteket tartalmazhat, különböző szorzófunkciókkal, amely széles körű lehetőséget kínál számos dinamikus probléma elemzésére. Egy erőgerjesztés kombináció tetszőleges terhelési eset tartalmazhat eltérő tényezőkkel ellátva, így széles körű lehetőségünk van számos dinamikus probléma modellezésére és számítására.
135
136 (% class="box infomessage" %)
137 (((
138 Dinamikai vizsgálatokban az erőgerjesztésbe bevont terhelési esetek kinematikus teherrészeit (pl. hőmérsékletváltozés, kezdeti igénybevételek és támaszmozgás) nem vesszük figyelembe.
139 )))
140
141 [[image:1615897516765-579.png]]
142
143
144 === Számítás ===
145
146 Az erőgerjesztésre vett időtörténet vizsgálat az //Analízis //párbeszédablakból indítható:
147
148 [[image:1615882910786-974.png]]
149
150
151 (% style="text-align: justify;" %)
152 Állítsuk be a következő számítási paramétereket:
153
154 [[image:1615882927434-322.png]]
155
156 * //Számítási pereméterek//:
157 ** //n-dik eredmény //– Az analízis (közvetlen integrációs módszer) minden lépésében számoljuk a csomóponti elmozdulásokat és gyorsulásokat, de a számítási idő csökkentése illetve merevlemez-hely megtakarítás céljából minden n-edik alkalommal adunk eredményt.
158 ** //t végső //[s] – Ez a vizsgálat végső időpillanata. Előfordulhat, hogy egy adott kombinációban az egyik dinamikus teher hamarabb megszűnik a megadott időpillanatig. Ilyenkor csak a maradék dinamikus terhet és annak dinamikus tényező függvényét vesszük figyelembe a számítás utolsó időintervallumában.
159 * //Integrációs módszer //(//Newmark az //alapértelmezett)
160 * //Rayleigh csillapítási mátrix//, melynek //Alfa //és //Béta //tényezői meghatározzák térbeli szerkezetünk csillapítási viselkedését a szerkezet mértékadó sajátfrekvenciái és kritikus csillapítási arányok alapján
161 * (A //Csillapítási tényező //ebben a vizsgálatban nem lesz figyelembe véve.)
162
163 === Eredmények ===
164
165 * Statikus elmozdulások (eltolódások és elfordulások) a kiválasztott időlépésben és a kiválasztott erőgerjesztés függvény-kombinációk statikus terheiből, és a burkológörbék abszolút maximuma
166 * Dinamikus elmozdulások (eltolódások és elfordulások) a kiválasztott időlépésben és a kiválasztott erőgerjesztés függvény-kombinációk dinamikus terheiből, és a burkológörbék abszolút maximuma
167 * Kijelölt csomópontok elmozdulási ábrája (statikus és dinamikus egyaránt) az idő függvényében
168 * Gyorsulások a kiválasztott időlépésben és a kiválasztott erőgerjesztés függvény-kombinációk statikus terheiből, és a burkológörbék abszolút maximuma
169 * Kijelölt csomópontok gyorsulása az idő függvényében
170 * Dinamikus reakcióerők kiválasztott időlépésben és burkológörbéjük abszolút, pozitív és negatív maximuma
171 * Szerkezeti elemek igénybevételei kiválasztott időlépésben és burkológörbéjük abszolút, pozitív és negatív maximuma
172 * Dinamikus tényezők kiválasztott időlépésben és burkológörbéjük abszolút maximuma
173 * Kijelölt csomópontok dinamikus tényezője az idő függvényében
174 * Normált dinamikus tényezők kiválasztott időlépésben és burkológörbéjük abszolút maximuma
175 * Kijelölt csomópontok normált dinamikus tényezője az idő függvényében
176 )))
Copyright 2020 StruSoft AB
FEM-Design Wiki