Aktywacja i dezaktywacja elementów¶

Aktywacja i dezaktywacja elementów to funkcja analizy statycznej konstrukcji służąca do odwzorowania kolejności etapów budowy, rozwoju uszkodzeń i etapowych zmian konstrukcji na poziomie grup elementów. Na tej stronie wyjaśniono różnice między trybem stałym, trybem tabeli czasowej oraz trybem progu naprężenia/odkształcenia, a także sposób ich wyboru.

Przegląd¶

Aktywację i dezaktywację elementów definiuje się dla każdej grupy elementów za pomocą !ELEMENT_ACTIVATION, a odpowiadającą jej grupę włącza się po stronie kroku. W analizie statycznej konstrukcji elementy objęte ustawieniem aktywacji elementów, które nie zostało włączone w danym kroku, są traktowane jako aktywne. Składnię określania włączonych grup za pomocą wiersza danych !STEP (ELEMACT, id) opisano w sekcji !STEP. Ogólną koncepcję sterowania krokami opisano w sekcji Sterowanie krokami.

Elementy zdezaktywowane w analizie statycznej konstrukcji nie wnoszą wkładu jak zwykłe elementy i otrzymują zastępczy współczynnik sztywności do stabilizacji numerycznej. Składnię i wartość domyślną tego współczynnika opisano w sekcji !ELEMENT_ACTIVATION.

Tryb	Sposób określania stanu	Odpowiednie zastosowania
Tryb stały	Bezpośrednio określa grupę elementów jako aktywną lub nieaktywną	Kolejność budowy; etapowe dodawanie lub usuwanie elementów konstrukcyjnych
Tryb tabeli czasowej	Przełącza stan aktywny/nieaktywny zgodnie z wartościami tabeli czasowej zdefiniowanej przez `!AMPLITUDE`	Analizy, w których elementy pojawiają się lub znikają zgodnie ze znaną historią czasową, np. podczas spawania
Tryb progu naprężenia/odkształcenia	Dezaktywuje element, gdy wartość kryterium naprężenia lub odkształcenia wykracza poza określony zakres	Rozwój uszkodzeń; modele przybliżone obejmujące pękanie lub usuwanie

Tryb stały stosuje określony stan po włączeniu w kroku. Tryb tabeli czasowej i tryb progu naprężenia/odkształcenia aktualizują stan elementu w każdym podkroku.

Ponieważ dla każdego kroku można włączać różne grupy elementów, tryb stały może służyć do odwzorowania początkowej kolejności budowy, a tryb progu naprężenia/odkształcenia można włączyć w innym kroku. Jeżeli jednak ten sam element należy do wielu ustawień aktywacji elementów, jego stan może zostać nadpisany przez późniejsze ustawienie; dlatego co do zasady docelowe grupy elementów nie powinny się nakładać.

Tryb stały¶

W trybie stałym docelowa grupa elementów jest bezpośrednio określana jako aktywna lub nieaktywna. Jej stan nie zmienia się automatycznie w obrębie kroku w zależności od naprężenia, odkształcenia ani czasu.

Aby odwzorować kolejność budowy, przygotuj grupę sterującą dezaktywującą elementy konstrukcji, które nie zostały jeszcze wykonane, i podaj tę grupę w ELEMACT dla kroków poprzedzających ich wykonanie. Od kroku, w którym dany element konstrukcji zostaje dodany, usuń odpowiadającą mu grupę dezaktywacji z ELEMACT, aby docelowe elementy były traktowane jako aktywne.

Tryb stały jest najprostszym trybem i pozwala analitykowi w pełni kontrolować stan elementów. Z drugiej strony, ponieważ nie przełącza się automatycznie zgodnie z historią obciążenia ani kryteriami uszkodzenia, nadaje się do problemów, w których moment zmiany stanu jest znany.

Tryb tabeli czasowej¶

W trybie tabeli czasowej stan elementu jest przełączany zgodnie z wartością tabeli czasowej zdefiniowanej przez !AMPLITUDE. Wartość tabeli większa niż 0.5 jest traktowana jako stan aktywny, a wartość 0.5 lub mniejsza jako stan nieaktywny.

Tryb ten nadaje się do problemów, w których historia czasowa stanu elementu jest znana z góry. Może na przykład odwzorowywać przypadki, w których elementy pojawiają się i znikają zgodnie ze znaną historią czasową, takie jak kolejne wprowadzanie elementów metalu spoiny wraz z przemieszczaniem się źródła ciepła w analizie spawania. Tabela może również wyrażać sterowanie polegające np. na utrzymaniu elementów w stanie nieaktywnym od czasu 0 do 1 i aktywnym od czasu 1, albo na tymczasowej dezaktywacji w trakcie analizy.

Sposób definiowania tabeli czasowej i używania jej z innymi warunkami brzegowymi oraz obciążeniami opisano w sekcji tabel czasowych na stronie dotyczącej warunków brzegowych i obciążeń. Składnię danych wejściowych !AMPLITUDE opisano w sekcji !AMPLITUDE.

Tryb progu naprężenia/odkształcenia¶

W trybie progu naprężenia/odkształcenia jako wielkość kryterialną wybiera się naprężenie albo odkształcenie, a element jest dezaktywowany, gdy jego równoważna wartość Misesa wykracza poza określony zakres. Zakres kryterium jest wyznaczony przez dolną i górną granicę, a elementy mieszczące się w tym zakresie pozostają aktywne.

Tryb ten stosuje się, gdy uszkodzenie lub pękanie materiału ma być odwzorowane w sposób uproszczony. Kryterium jest oceniane w każdym podkroku, a element, który wykracza poza zakres progowy, przechodzi ze stanu aktywnego do nieaktywnego. Dopóki włączony pozostaje ten sam tryb progu naprężenia/odkształcenia, element raz zdezaktywowany nie jest ponownie aktywowany, dlatego tryb ten nie nadaje się do odwzorowania odwracalnego otwierania/zamykania ani odzyskiwania stanu. Jeżeli uszkodzenie ma pozostać nieodwracalne w kolejnych krokach, pozostaw to samo ustawienie aktywacji elementów włączone również w tych krokach.

Jeżeli podstawą jest naprężenie, wartość kryterium oblicza się ze stanu naprężenia; jeżeli podstawą jest odkształcenie, oblicza się ją ze stanu odkształcenia. Jednostki fizyczne i wartość progu należy ustawić odpowiednio do wybranej wielkości kryterialnej i modelu materiałowego. Składnię danych wejściowych opisano w sekcji !ELEMENT_ACTIVATION.

Zapis wyników analizy¶

Stan aktywny/nieaktywny każdego elementu można zapisać jako wartość skalarną do pliku wynikowego i danych wizualizacyjnych. Użyj tej funkcji, gdy chcesz identyfikować zdezaktywowane elementy podczas postprocessingu.

Aby włączyć zapis, podaj nazwę zmiennej ELEMACT jako ON w !OUTPUT_RES (plik wynikowy) lub !OUTPUT_VIS (dane wizualizacyjne). Jest to funkcja analizy statycznej konstrukcji i domyślnie nie jest zapisywana, dlatego wymagane jest jawne podanie ON.

Wartość wyjściowa jest skalarem: dla elementów nieaktywnych zapisywana jest wartość 1, a dla aktywnych 0. Pozwala to za pomocą narzędzia postprocessingu zidentyfikować elementy rzeczywiście zdezaktywowane w każdym kroku.

!OUTPUT_RES
  ELEMACT, ON
!OUTPUT_VIS
  ELEMACT, ON

Listę nazw zmiennych, które można podać, zawierają sekcje !OUTPUT_RES i !OUTPUT_VIS.

Tematy powiązane¶

Sterowanie krokami — Specyfikacja ELEMACT dla każdego kroku i jej związek z automatycznym przyrostem oraz cutback.
!STEP — Składnia danych wejściowych wierszy danych kroku, w tym ELEMACT.
Warunki brzegowe i obciążenia — Przegląd sterowania tabelą czasową przy użyciu !AMPLITUDE.
!ELEMENT_ACTIVATION — Składnia danych wejściowych i parametry aktywacji elementów.
!AMPLITUDE — Składnia danych wejściowych tabel czasowych.