Registrační číslo projektu: CZ.01.1.02/0.0/0.0/16_083/0009031
Základní informace
Předmětem projektu byl vývoj nového programového modulu pro programový systém RFEM sloužící pro statické a dynamické výpočty stavebních konstrukcí, a to s cílem rozšířit nabídku produktů a služeb a zvýšit konkurenceschopnost a dlouhodobou udržitelnost na trhu. Jedná se o modul pro dynamické řešení konstrukcí s lany na kladkách.
Popis software
Modul pro dynamickou analýzu řešení konstrukcí lan na kladkách je využíván pro výpočet jeřábů, lanových drah, rozvodů, napínacích úchytů, resp. jiných konstrukcí, u kterých se vyskytují lana na kladkách. Novým přínosem je dynamická analýza konstrukcí s kladkami. Ta je využita pro dynamické zatížení větrem u lanovek, ale také pro řešení havarijních stavů, například při náhlém zastavení lanovky, nebo stroje. V těchto případech mohou vznikat dynamické rázy podstatně převyšující účinky při běžném provozu.
Nově vytvořený konečný prvek simulující kladku bez poloměru umožňuje přenos sil mezi připojenými lanovými elementy a je fyzikálně ekvivalentní s funkcí reálné kladky. To dovoluje zákazníkům modelovat, navrhovat, dimenzovat a posuzovat konstrukce využívající princip kladky s ohledem na její statickou, dynamickou i kinematickou funkci včetně vlivu nelinearit (např. tření). Zapracování daného prvku ve dvou variantách. Zaprvé penalty stiffness umožňující jednodušší implementaci při zachování široké škály využití. Zpracována byla i druhá varianta využívající Lagrangeovy multiplikátory, jenž přestože vedou na negativně definitní soustavu rovnic, umožňují vysokou přesnost řešení bez nutnosti určování adekvátní velikosti penalty stiffness. V rámci explicitní metody bylo provedeno ošetření kritického časového kroku, čímž bylo dosaženo vyšší stability metody.
- Ve svém důsledku to znamená zvýšení bezpečnosti konstrukcí při současném snížení nákladů na výrobu příslušné konstrukce.
- Je očekáván značný zájem ze strany projektantů konstrukcí s lany na kladkách.
- Modul přináší výrazně přesnější a rychlejší řešení.
- Pro firmu FEM consulting, s.r.o. se očekáván finanční přínos a upevnění programu RFEM na evropském a globálním trhu programů pro statickou a dynamickou analýzu konstrukcí.
Příklad 1
| Uzly | 1 | 1 | 3 | 3 |
| Směry | dX | dY | dX | dY |
| Posuny Lagrangeovy multiplikátory | 2,00 m | 0,00 m | 0,00 m | 2,08 m |
| Posuny Penalty stiffness | 2,00 m | 0,00 m | 0,00 m | 2,08 m |
Vypočtené deformace v tabulce jsou stejné pro obě metody a odpovídají analytickému řešení.
Příklad 2
- Newmarkova časová integrace (forma průměrné akcelerace)
- Rayleigho tlumení α = 2 rad/s, časový krok 0.001s
Poděkování
Software byl vyvinut za podpory projektu reg. č.: CZ.01.1.02/0.0/0.0/16_083/0009031
Dostupnost
Software je součástí řešiče firmy FEM consulting, s.r.o. a je dostupný prostřednictvím výpočtového systému RFEM společnosti Dlubal.