Elementtien aktivointi ja deaktivointi¶

Elementtien aktivointi ja deaktivointi on rakenteellisen staattisen analyysin toiminto, jolla kuvataan rakennusvaiheita, vaurion etenemistä ja vaiheittaisia rakennemuutoksia elementtiryhmittäin. Tällä sivulla selitetään kiinteän tilan, aikataulutilan ja jännitys-/venymärajaan perustuvan tilan erot sekä niiden valinta.

Yleiskuva¶

Elementtien aktivointi ja deaktivointi määritetään elementtiryhmittäin avainsanalla !ELEMENT_ACTIVATION, ja vastaava ryhmä otetaan käyttöön askeleen puolella. Rakenteellisessa staattisessa analyysissä elementtiaktivoinnin asetuksen kohteena olevat elementit käsitellään aktiivisina, jos kyseistä asetusta ei ole otettu käyttöön askeleessa. Katso !STEP-tietorivin (ELEMACT, id) syntaksi kohdasta !STEP. Askelohjauksen yleinen käsite on kuvattu kohdassa Askelohjaus.

Rakenteellisessa staattisessa analyysissä deaktivoidut elementit eivät vaikuta tavallisten elementtien tavoin, ja niille käytetään numeerista stabilointia varten näennäisjäykkyyskerrointa. Kertoimen syntaksi ja oletusarvo on kuvattu kohdassa !ELEMENT_ACTIVATION.

Tila	Tilan määritystapa	Soveltuvat käyttökohteet
Kiinteä tila	Elementtiryhmä määritetään suoraan aktiiviseksi tai passiiviseksi	Rakennusjärjestys; rakenneosien vaiheittainen lisääminen tai poistaminen
Aikataulutila	Vaihtaa aktiivisen ja passiivisen tilan välillä `!AMPLITUDE`-määrityksellä määritetyn aikataulukon arvojen mukaan	Analyysit, joissa elementit ilmestyvät tai katoavat tunnetun aikahistorian mukaan, esimerkiksi hitsauksessa
Jännitys-/venymärajan tila	Deaktivoi elementin, kun jännitys- tai venymäkriteerin arvo on määritetyn alueen ulkopuolella	Vaurion eteneminen; murtumista tai poistamista sisältävät likimääräismallit

Kiinteässä tilassa määritetty tila otetaan käyttöön, kun se aktivoidaan askeleessa. Aikataulutila ja jännitys-/venymärajan tila päivittävät elementin tilan jokaisella osa-askeleella.

Koska eri elementtiryhmät voidaan ottaa käyttöön eri askelissa, kiinteällä tilalla voidaan kuvata alkuperäinen rakennusjärjestys ja jännitys-/venymärajan tila voidaan ottaa käyttöön eri askeleessa. Jos sama elementti kuitenkin kuuluu useisiin elementtiaktivoinnin asetuksiin, myöhempi asetus voi ylikirjoittaa sen tilan; siksi kohde-elementtiryhmien ei pääsääntöisesti tulisi olla päällekkäisiä.

Kiinteä tila¶

Kiinteässä tilassa kohde-elementtiryhmä määritetään suoraan aktiiviseksi tai passiiviseksi. Sen tila ei muutu automaattisesti askeleen sisällä jännityksen, venymän tai ajan perusteella.

Rakennusjärjestystä kuvattaessa valmistele ohjausryhmä, joka deaktivoi vielä rakentamattomat osat, ja määritä tämä ryhmä ELEMACT-määrityksessä ennen rakentamista oleville askelille. Siitä askeleesta alkaen, jossa osa lisätään, poista vastaava deaktivointiryhmä ELEMACT-määrityksestä, jolloin kohde-elementit käsitellään aktiivisina.

Kiinteä tila on yksinkertaisin ja antaa analyytikolle täydellisen hallinnan elementtien tilasta. Koska se ei kuitenkaan vaihda tilaa automaattisesti kuormitushistorian tai vauriokriteerin mukaan, se soveltuu tehtäviin, joissa tilanmuutoksen ajankohta tunnetaan.

Aikataulutila¶

Aikataulutilassa elementin tila vaihdetaan !AMPLITUDE-määrityksellä määritetyn aikataulukon arvon mukaan. Taulukon arvoa, joka on suurempi kuin 0.5, käsitellään aktiivisena, ja arvoa 0.5 tai pienempi passiivisena.

Tämä tila soveltuu tehtäviin, joissa elementtitilan aikahistoria tunnetaan etukäteen. Sillä voidaan esimerkiksi kuvata tilanteita, joissa elementit ilmestyvät ja katoavat tunnetun aikahistorian mukaan, kuten hitsausmetallielementtien peräkkäinen käyttöönotto lämmönlähteen edetessä hitsausanalyysissä. Taulukolla voidaan myös ilmaista ohjauksia, joissa elementit pidetään passiivisina ajasta 0 aikaan 1 ja aktiivisina ajasta 1 eteenpäin, tai joissa ne deaktivoidaan tilapäisesti analyysin aikana.

Aikataulukon määrittely ja käyttö muiden reunaehtojen ja kuormien kanssa on kuvattu reunaehtoja ja kuormia käsittelevän sivun aikataulukko-osiossa. !AMPLITUDE-syötteen syntaksi on kohdassa !AMPLITUDE.

Jännitys-/venymärajan tila¶

Jännitys-/venymärajan tilassa kriteerisuureeksi valitaan jännitys tai venymä, ja elementti deaktivoidaan, kun sen von Mises -ekvivalenttiarvo on määritetyn alueen ulkopuolella. Kriteerialue annetaan ala- ja ylärajalla, ja alueella olevat elementit pysyvät aktiivisina.

Tätä tilaa käytetään, kun materiaalivaurio tai murtuminen halutaan esittää yksinkertaistetusti. Kriteeri arvioidaan jokaisella osa-askeleella, ja raja-alueen ulkopuolelle joutuva elementti siirtyy aktiivisesta passiiviseksi. Kun sama jännitys-/venymärajan tila pysyy käytössä, kerran deaktivoitua elementtiä ei aktivoida uudelleen, joten tila ei sovellu palautuvan avautumisen/sulkeutumisen tai palautumisen kuvaamiseen. Jos vaurion halutaan pysyvän palautumattomana myös myöhemmissä askelissa, pidä sama elementtiaktivoinnin asetus käytössä myös niissä.

Kun kriteerin perustana käytetään jännitystä, kriteeriarvo lasketaan jännitystilasta; venymää käytettäessä se lasketaan venymätilasta. Aseta raja-arvon fysikaaliset yksiköt ja suuruus valitun kriteerisuureen ja materiaalimallin mukaan. Syötesyntaksi on kohdassa !ELEMENT_ACTIVATION.

Analyysituloksen tulostus¶

Kunkin elementin aktiivinen/passiivinen tila voidaan tulostaa skalaariarvona tulostiedostoon ja visualisointitietoihin. Käytä tätä, kun haluat tunnistaa deaktivoidut elementit jälkikäsittelyssä.

Tulostusta varten määritä muuttujanimi ELEMACT arvoksi ON määrityksessä !OUTPUT_RES (tulostiedosto) tai !OUTPUT_VIS (visualisointitiedot). Tämä on rakenteellisen staattisen analyysin toiminto eikä sitä tulosteta oletuksena, joten nimenomainen ON-määritys tarvitaan.

Tulostusarvo on skalaari: passiivisille elementeille tallennetaan 1 ja aktiivisille 0. Näin voidaan jälkikäsittelytyökalulla tunnistaa elementit, jotka todella deaktivoitiin kullakin askeleella.

!OUTPUT_RES
  ELEMACT, ON
!OUTPUT_VIS
  ELEMACT, ON

Määritettävissä olevien muuttujanimien luettelo on kohdissa !OUTPUT_RES ja !OUTPUT_VIS.

Liittyvät aiheet¶

Askelohjaus — ELEMACT-määritys kullakin askeleella sekä sen suhde automaattiseen inkrementointiin ja cutback-toimintoon.
!STEP — Askelten tietorivien syötesyntaksi, ELEMACT mukaan lukien.
Reunaehdot ja kuormat — !AMPLITUDE-aikataulukko-ohjauksen yleiskuva.
!ELEMENT_ACTIVATION — Elementtiaktivoinnin syötesyntaksi ja parametrit.
!AMPLITUDE — Aikataulukoiden syötesyntaksi.