Είμαστε περήφανοι που ανακοινώνουμε την κυκλοφορία του Scia Engineer 14 - ''Expanding Design'', την τελευταία έκδοση της ναυαρχίδας δομικής ανάλυσης και λογισμικού σχεδιασμού.
Η νέα έκδοση προσφέρει δυνατότητες για να προχωρήσουμε πέρα από τα παραδοσιακά όρια του 3D λογισμικού δομικής ανάλυσης, με την ενσωμάτωση όλων των ροών εργασίας σχεδιασμού, ακόμη και προσαρμοσμένων.
Για περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να μπείτε εδώ:
http://14.scia-engineer.com
Για να διαβάσετε το Pdf πατήστε ΕΔΩ
Η νέα έκδοση προσφέρει δυνατότητες για να προχωρήσουμε πέρα από τα παραδοσιακά όρια του 3D λογισμικού δομικής ανάλυσης, με την ενσωμάτωση όλων των ροών εργασίας σχεδιασμού, ακόμη και προσαρμοσμένων.
Για περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να μπείτε εδώ:
http://14.scia-engineer.com
Για να διαβάσετε το Pdf πατήστε ΕΔΩ
Μια πολύ δημιουργική παρουσίαση των νέων λειτουργιών του Scia Engineer 14
Διαβάστε τι νέα χαρακτηριστικά φέρνει στους χρήστες του το Scia Engineer!!!
Ανάλυση & Αποτελέσματα - Βελτιωσεις του πυρήνα της ανάλυσης
Ο καρπός του ερευνητικού έργου με τον καθηγητή Patzak από το Τμήμα Μηχανικής της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών του Πολυτεχνείου της Πράγας (Τσεχία) είναι μια επαναστατική καινοτομία:
Ταχύτερη, πιο ακριβή δημιουργία πλέγματος, χάρη στις αυτόματες, έξυπνες βελτιώσεις πλέγματος (mesh) που βασίζονται στους εκτιμητές σφάλματος.
Αυτό δεν μπορείτε να το βρείτε πουθενά αλλού!
Ο καρπός του ερευνητικού έργου με τον καθηγητή Patzak από το Τμήμα Μηχανικής της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών του Πολυτεχνείου της Πράγας (Τσεχία) είναι μια επαναστατική καινοτομία:
Ταχύτερη, πιο ακριβή δημιουργία πλέγματος, χάρη στις αυτόματες, έξυπνες βελτιώσεις πλέγματος (mesh) που βασίζονται στους εκτιμητές σφάλματος.
Αυτό δεν μπορείτε να το βρείτε πουθενά αλλού!
Αυτοματοποιημένος έλεγχος της αστάθειας (Automated check of instability) της κατασκευής
Ο αυτόματος έλεγχος της αστάθειας επιτρέπει στο χρήστη να ελέγχει αν το μοντέλο είναι ασταθές ή/και αν απουσιάζουν κάποιες μετακινήσεις και περιστροφές. Επίσης, ανιχνεύονται τα ασύνδετα μέλη. Ο έλεγχος μπορεί επίσης να εντοπίσει προβλήματα με χιαστί συνδέσεις.
Ο έλεγχος αυτός γίνεται μετά από ένα ανεπιτυχή υπολογισμό και με αυτό το τρόπο ο χρήστης μπορεί να δει διαδραστικά το σχήμα της αστάθειας (μετακινήσεις, περιστροφές), της κατασκευής ή των τμημάτων της. Στη συνέχεια, ο χρήστης μπορεί να επισκευάσει εύκολα το πρόβλημα που εμφανίζεται στο παράθυρο animation.
Η θεωρία πίσω από τον έλεγχο αυτό βασίζεται στον υπολογισμό της μηδενικής ιδιοτιμής (zero eigenvalue) και ανίχνευσης της αντίστοιχης ιδιομορφής (eigenshape).
Ο έλεγχος αυτός γίνεται μετά από ένα ανεπιτυχή υπολογισμό και με αυτό το τρόπο ο χρήστης μπορεί να δει διαδραστικά το σχήμα της αστάθειας (μετακινήσεις, περιστροφές), της κατασκευής ή των τμημάτων της. Στη συνέχεια, ο χρήστης μπορεί να επισκευάσει εύκολα το πρόβλημα που εμφανίζεται στο παράθυρο animation.
Η θεωρία πίσω από τον έλεγχο αυτό βασίζεται στον υπολογισμό της μηδενικής ιδιοτιμής (zero eigenvalue) και ανίχνευσης της αντίστοιχης ιδιομορφής (eigenshape).
Open Design – Ενσωματωμένη ροή εργασίας (Design Forms)
Το Open Design στο Scia Engineer 14 φέρνει ένα εξαιρετικό επίπεδο διαφάνειας σε όλων των υπολογισμών και των ελέγχων σε δοκούς και κολώνες.
Τα τεύχη υπολογισμών του, παρέχουν βαθιά διορατικότητα στον υπολογισμό, συμπεριλαμβανομένων εικόνων, τύπων, υποκατεστημένες τιμες και αποτελεσμάτων.
Το Open Design στο Scia Engineer 14 φέρνει ένα εξαιρετικό επίπεδο διαφάνειας σε όλων των υπολογισμών και των ελέγχων σε δοκούς και κολώνες.
Τα τεύχη υπολογισμών του, παρέχουν βαθιά διορατικότητα στον υπολογισμό, συμπεριλαμβανομένων εικόνων, τύπων, υποκατεστημένες τιμες και αποτελεσμάτων.
Αποτελέσματα σε 3D – Μετατοπίσεις & Τάσεις
Το Scia Engineer 14.0 φέρνει την παρουσίαση των αποτελεσμάτων σε ένα νέο επίπεδο: 3D!
Οι μετατοπίσεις και οι τάσεις μπορούν τώρα να εμφανιστούν στην 3D ρεαλιστική προβολή της επιφάνειας των κολωνών και δοκών. Συν τοις άλλοις, τα αποτελέσματα μπορούν να προβληθούν στην αρχική, καθώς και την παραμορφωμένη δομή. Το χαρακτηριστικό αυτό παρέχει ακόμη καλύτερη αντίληψη της καθολικής συμπεριφοράς της κατασκευής.
3D Μετατοπίσεις
Οι διαθέσιμες τιμές είναι:
ux, uy, uz: μετατοπίσεις των ινών, στο τοπικό σύστημα συντεταγμένων του μέλους
fix, fiy, fiz: στροφές των ινών, στο τοπικό σύστημα συντεταγμένων του μέλους
Uglobal: προκύπτουσα μετατόπιση των ινών, δηλ. Uglobal = √(ux²+uy²+uz²)
3D Τάσεις
Οι διαθέσιμες τιμές είναι:
σx: κανονικές τάσεις κάθετες προς το επίπεδο τομής
τxy, τxz: ορθογωνικές τάσεις τέμνουσας, στους άξονες της διατομής, που προκύπτουν από τα Vy, Vz και Mx
τxs = √(τxy² + τxz²)
Αυτά τα 3D αποτελέσματα μπορούν να εμφανίζονται στην αρχική δομή ή στην παραμορφωμένη δομή των μελών.
Όταν το ‘Deformed structure’ επιλεγεί, μαζί με τους συνδυασμούς ή την περιβάλλουσα, πρέπει επίσης να επιλεγεί το ‘Member deformation’:
Για member maximum: Η ρεαλιστική επιφάνεια εμφανίζεται ως να παραμορφώνεται υπό το συνδυασμό φορτίου που προκαλεί την ακραία τιμή του επιλεγμένου μεγέθους επί του μέλους. Η αξιολόγηση συνεπώς εκτελείται για κάθε μέλος ξεχωριστά! Για κάθε μέλος η ακραία μπορεί να προκληθεί από ένα άλλο κρίσιμο συνδυασμό, ως εκ τούτου, μπορεί να εμφανιστούν ασυνέχειες σε κόμβους σύνδεσης.
Για global maximum: Η ρεαλιστική επιφάνεια εμφανίζεται ως να παραμορφώνεται υπό το συνδυασμό φορτίου που προκαλεί την ακραία τιμή του επιλεγμένου μεγέθους ολόκληρου του φορέα. Η εκτίμηση γίνεται για ένα μόνο κρίσιμο συνδυασμό, με αποτέλεσμα τη συνεχή παραμόρφωση.
Το Scia Engineer 14.0 φέρνει την παρουσίαση των αποτελεσμάτων σε ένα νέο επίπεδο: 3D!
Οι μετατοπίσεις και οι τάσεις μπορούν τώρα να εμφανιστούν στην 3D ρεαλιστική προβολή της επιφάνειας των κολωνών και δοκών. Συν τοις άλλοις, τα αποτελέσματα μπορούν να προβληθούν στην αρχική, καθώς και την παραμορφωμένη δομή. Το χαρακτηριστικό αυτό παρέχει ακόμη καλύτερη αντίληψη της καθολικής συμπεριφοράς της κατασκευής.
3D Μετατοπίσεις
Οι διαθέσιμες τιμές είναι:
ux, uy, uz: μετατοπίσεις των ινών, στο τοπικό σύστημα συντεταγμένων του μέλους
fix, fiy, fiz: στροφές των ινών, στο τοπικό σύστημα συντεταγμένων του μέλους
Uglobal: προκύπτουσα μετατόπιση των ινών, δηλ. Uglobal = √(ux²+uy²+uz²)
3D Τάσεις
Οι διαθέσιμες τιμές είναι:
σx: κανονικές τάσεις κάθετες προς το επίπεδο τομής
τxy, τxz: ορθογωνικές τάσεις τέμνουσας, στους άξονες της διατομής, που προκύπτουν από τα Vy, Vz και Mx
τxs = √(τxy² + τxz²)
Αυτά τα 3D αποτελέσματα μπορούν να εμφανίζονται στην αρχική δομή ή στην παραμορφωμένη δομή των μελών.
Όταν το ‘Deformed structure’ επιλεγεί, μαζί με τους συνδυασμούς ή την περιβάλλουσα, πρέπει επίσης να επιλεγεί το ‘Member deformation’:
Για member maximum: Η ρεαλιστική επιφάνεια εμφανίζεται ως να παραμορφώνεται υπό το συνδυασμό φορτίου που προκαλεί την ακραία τιμή του επιλεγμένου μεγέθους επί του μέλους. Η αξιολόγηση συνεπώς εκτελείται για κάθε μέλος ξεχωριστά! Για κάθε μέλος η ακραία μπορεί να προκληθεί από ένα άλλο κρίσιμο συνδυασμό, ως εκ τούτου, μπορεί να εμφανιστούν ασυνέχειες σε κόμβους σύνδεσης.
Για global maximum: Η ρεαλιστική επιφάνεια εμφανίζεται ως να παραμορφώνεται υπό το συνδυασμό φορτίου που προκαλεί την ακραία τιμή του επιλεγμένου μεγέθους ολόκληρου του φορέα. Η εκτίμηση γίνεται για ένα μόνο κρίσιμο συνδυασμό, με αποτέλεσμα τη συνεχή παραμόρφωση.
Το πλέγμα (mesh) της επόμενης γενιάς είναι ήδη εδώ!
Από τις πρώτες ημέρες του Esa-Prima Win, το πλέγμα είναι ένα ισχυρό πλεονέκτημα του λογισμικού ανάλυσης μας, με ένα ενιαίο πλέγμα και ακριβή έλεγχο. Οι χρήστες έχουν τη δυνατότητα να κάνουν χειροκίνητα βελτιώσεις του πλέγματος. Σήμερα, είμαστε υπερήφανοι που φέρνουμε στους χρήστες μας το επόμενο επίπεδο της τεχνολογίας πλέγματος: έξυπνη αυτόματη βελτίωση πλέγματος με μη-ομοιόμορφα πλέγματα.
Από τις πρώτες ημέρες του Esa-Prima Win, το πλέγμα είναι ένα ισχυρό πλεονέκτημα του λογισμικού ανάλυσης μας, με ένα ενιαίο πλέγμα και ακριβή έλεγχο. Οι χρήστες έχουν τη δυνατότητα να κάνουν χειροκίνητα βελτιώσεις του πλέγματος. Σήμερα, είμαστε υπερήφανοι που φέρνουμε στους χρήστες μας το επόμενο επίπεδο της τεχνολογίας πλέγματος: έξυπνη αυτόματη βελτίωση πλέγματος με μη-ομοιόμορφα πλέγματα.
Χειροκίνητες βελτιώσεις του πλέγματος
Τα πλέγματα σε παλαιότερες εκδόσεις έχουν δημιουργηθεί από προεπιλογή με τυποποιημένες διαστάσεις και συνεκτικά μεγέθη. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα αραιό πλέγμα μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένη ερμηνεία των αποτελεσμάτων, π.χ. δείχνουν μέγιστες τιμές (peak values) σε περιοχές πλακών με υποστηρικτικά υποστηλώματα, οι οποίες μπορεί να είναι κρίσιμες για τον σχεδιασμό του οπλισμού.
Αυτές οι μέγιστες τιμές μπορεί να επιλυθούν με τη δημιουργία ζωνών μέσης τιμής (averaging zones), οι οποίες με τη σειρά τους απαιτούν λεπτό πλέγμα.
Μέσω χειροκίνητων βελτιώσεων του πλέγματος, που επηρεάζουν τα μεγέθη των πλεγμάτων κατά τη θέση των περιοχών μέγιστων, λαμβάνονται οι κατάλληλες τιμές.
Χειροκίνητη βελτίωση του πλέγματος μπορεί να ορίστεί κατά μήκος μιας γραμμής, γύρω από ένα κόμβο και σε ένα επιλεγμένο μέλος 2D.
Επιπλέον, τα εργαλεία πλέγματος του Scia Engineer πάντα παρέχουν 100% συνεκτικό, χωρίς κενά πλέγμα.
Τα πλέγματα σε παλαιότερες εκδόσεις έχουν δημιουργηθεί από προεπιλογή με τυποποιημένες διαστάσεις και συνεκτικά μεγέθη. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα αραιό πλέγμα μπορεί να οδηγήσει σε λανθασμένη ερμηνεία των αποτελεσμάτων, π.χ. δείχνουν μέγιστες τιμές (peak values) σε περιοχές πλακών με υποστηρικτικά υποστηλώματα, οι οποίες μπορεί να είναι κρίσιμες για τον σχεδιασμό του οπλισμού.
Αυτές οι μέγιστες τιμές μπορεί να επιλυθούν με τη δημιουργία ζωνών μέσης τιμής (averaging zones), οι οποίες με τη σειρά τους απαιτούν λεπτό πλέγμα.
Μέσω χειροκίνητων βελτιώσεων του πλέγματος, που επηρεάζουν τα μεγέθη των πλεγμάτων κατά τη θέση των περιοχών μέγιστων, λαμβάνονται οι κατάλληλες τιμές.
Χειροκίνητη βελτίωση του πλέγματος μπορεί να ορίστεί κατά μήκος μιας γραμμής, γύρω από ένα κόμβο και σε ένα επιλεγμένο μέλος 2D.
Επιπλέον, τα εργαλεία πλέγματος του Scia Engineer πάντα παρέχουν 100% συνεκτικό, χωρίς κενά πλέγμα.
|
|
|
Έξυπνη αυτόματη βελτιώση πλέγματος
Η εκτίμηση του ιδανικού μεγέθους του στοιχείων πλέγματος δεν είναι πάντα εύκολη. Η εφαρμογή της χειροκίνητης βελτιώσης του πλέγματος απαιτεί σχετική εμπειρία και συχνά αντιπροσωπεύει μια επαναληπτική διαδικασία για τη λήψη των κατάλληλων τιμών της βελτιώσης.
Ως εκ τούτου, στο Scia Engineer 14, εισάγουμε αυτοματοποιημένη βελτίωση πλέγματος με ένα μοναδικό εκτιμητή σφάλματος. Η θεωρία της ανάλυσης του a-posteriori εκτιμητή σφάλματος της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων έχει αναπτυχθεί από τους Zienkiewicz και Zhu, βασισμένη στις παρατηρήσεις τους (βλέπε άρθρα [1] και [2]).
Τα αριθμητικά στοιχεία που έχουν υποβληθεί υποστηρίζουν αυτήν την ανάλυση.
Η εκτίμηση του ιδανικού μεγέθους του στοιχείων πλέγματος δεν είναι πάντα εύκολη. Η εφαρμογή της χειροκίνητης βελτιώσης του πλέγματος απαιτεί σχετική εμπειρία και συχνά αντιπροσωπεύει μια επαναληπτική διαδικασία για τη λήψη των κατάλληλων τιμών της βελτιώσης.
Ως εκ τούτου, στο Scia Engineer 14, εισάγουμε αυτοματοποιημένη βελτίωση πλέγματος με ένα μοναδικό εκτιμητή σφάλματος. Η θεωρία της ανάλυσης του a-posteriori εκτιμητή σφάλματος της μεθόδου των πεπερασμένων στοιχείων έχει αναπτυχθεί από τους Zienkiewicz και Zhu, βασισμένη στις παρατηρήσεις τους (βλέπε άρθρα [1] και [2]).
Τα αριθμητικά στοιχεία που έχουν υποβληθεί υποστηρίζουν αυτήν την ανάλυση.
Το συμπέρασμα
Αυτή η νέα διαδικασία παρέχει πιο ακριβή και πιο αξιόπιστα αποτελέσματα με έναν αυτοματοποιημένο τρόπο, και με μικρότερο χρονικό διάστημα αν'αλυσης, από πριν.
Παρέχει τεχνογνωσία στα πεπερασμένα στοιχεία και βελτιώσεις του πλέγματος, χωρίς να χρειάζεται να ξοδεύετε πολύ χρόνο σε έρευνες και βελτιστοποιήσεις.
Βιβλιογραφία
- [1] The superconvergent patch recovery (SPR) and adaptive finite element refinement, O.C. Zienkiewicz J.Z. Zhu, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 101, Issues 1–3, 1992, pp 207–224, http://dx.doi.org/10.1016/0045-7825 (link is external)(92)90023-D
- [2] Superconvergence and the superconvergent patch recovery, O.C. Zienkiewicz J.Z. Zhu, Finite Elements in Analysis and Design, Vol. 19, Issues 1–2, 1995, pp 11–23, http://dx.doi.org/10.1016/0168-874X (link is external)(94)00054-J
- [3] The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals, Seventh Edition, O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor and J.Z. Zhu
