Aktivering och deaktivering av element

Aktivering och deaktivering av element är en funktion för statisk strukturanalys som representerar byggsekvenser, skadeutveckling och stegvisa strukturförändringar per elementgrupp. Den här sidan förklarar skillnaderna mellan fast läge, tidstabelläge och tröskelläge för spänning/töjning samt hur man väljer mellan dem.

Översikt

Aktivering och deaktivering av element definieras för varje elementgrupp med !ELEMENT_ACTIVATION, och den motsvarande gruppen aktiveras på stegsidan. I statisk strukturanalys behandlas element som omfattas av en inställning för elementaktivering som inte är aktiverad i steget som aktiva. För syntaxen för att ange aktiverade grupper med en !STEP-datarad (ELEMACT, id), se !STEP. För det övergripande konceptet för stegstyrning, se Stegstyrning.

Element som deaktiveras i statisk strukturanalys bidrar inte som normala element och tilldelas en dummy-styvhetskoefficient för numerisk stabilisering. För syntaxen och standardvärdet för koefficienten, se !ELEMENT_ACTIVATION.

Läge	Hur tillståndet bestäms	Lämpliga tillämpningar
Fast läge	Anger direkt en elementgrupp som aktiv eller inaktiv	Byggsekvens; stegvis tillägg eller borttagning av konstruktionsdelar
Tidstabelläge	Växlar mellan aktivt och inaktivt enligt värden i en tidstabell som definieras med !AMPLITUDE	Analyser där element uppträder eller försvinner enligt en känd tidshistorik, till exempel vid svetsning
Tröskelläge för spänning/töjning	Deaktiverar ett element när kriterievärdet för spänning eller töjning ligger utanför det angivna intervallet	Skadeutveckling; approximativa modeller som innefattar brott eller borttagning

Fast läge tillämpar det angivna tillståndet när det aktiveras i ett steg. Tidstabelläget och tröskelläget för spänning/töjning uppdaterar elementtillståndet vid varje delsteg.

Eftersom olika elementgrupper kan aktiveras för varje steg kan fast läge användas för att representera en inledande byggsekvens och tröskelläget för spänning/töjning aktiveras i ett annat steg. Om samma element däremot ingår i flera inställningar för elementaktivering kan dess tillstånd skrivas över av en senare inställning; som huvudregel bör därför målgrupperna av element inte överlappa.

Fast läge

I fast läge anges målgruppen av element direkt som aktiv eller inaktiv. Tillståndet ändras inte automatiskt inom ett steg beroende på spänning, töjning eller tid.

För att representera en byggsekvens förbereder du en styrgrupp som deaktiverar konstruktionsdelar som ännu inte har byggts och anger den gruppen i ELEMACT för stegen före byggandet. Från och med det steg där konstruktionsdelen läggs till tas motsvarande deaktiveringsgrupp bort från ELEMACT, så att målelementen behandlas som aktiva.

Fast läge är det enklaste läget och ger analytikern fullständig kontroll över elementtillståndet. Eftersom det däremot inte växlar automatiskt beroende på lasthistorik eller skadekriterier lämpar det sig för problem där tidpunkten för tillståndsändringen är känd.

Tidstabelläge

I tidstabelläget växlas elementtillståndet enligt värdet i en tidstabell som definieras med !AMPLITUDE. Ett tabellvärde större än 0.5 behandlas som aktivt, och ett värde på 0.5 eller mindre som inaktivt.

Detta läge lämpar sig för problem där elementtillståndets tidshistorik är känd i förväg. Det kan till exempel representera fall där element uppträder och försvinner enligt en känd tidshistorik, såsom när element för svetsmaterial införs successivt medan värmekällan förflyttas i en svetsanalys. En tabell kan även uttrycka styrning där element hålls inaktiva från tid 0 till 1 och aktiva från tid 1 och framåt, eller där de tillfälligt deaktiveras under analysen.

För hur en tidstabell definieras och används med andra randvillkor och laster, se avsnittet om tidstabeller på sidan om randvillkor och laster. För inmatningssyntaxen för !AMPLITUDE, se !AMPLITUDE.

Tröskelläge för spänning/töjning

I tröskelläget för spänning/töjning väljs spänning eller töjning som kriteriestorhet, och ett element deaktiveras när dess von Mises-ekvivalentvärde ligger utanför det angivna intervallet. Kriterieintervallet anges med en undre och en övre gräns, och element inom intervallet förblir aktiva.

Detta läge används när materialskada eller brott ska representeras på ett förenklat sätt. Kriteriet utvärderas vid varje delsteg, och ett element som hamnar utanför tröskelintervallet övergår från aktivt till inaktivt. Så länge samma tröskelläge för spänning/töjning är aktiverat återaktiveras inte ett element som en gång har deaktiverats, så läget lämpar sig inte för att representera reversibel öppning/stängning eller återhämtning. Om skadan ska förbli irreversibel i efterföljande steg ska samma inställning för elementaktivering hållas aktiverad även i dessa steg.

När spänning används som grund beräknas kriterievärdet från spänningstillståndet; när töjning används beräknas det från töjningstillståndet. Ställ in tröskelns fysikaliska enheter och storlek enligt den valda kriteriestorheten och materialmodellen. För inmatningssyntaxen, se !ELEMENT_ACTIVATION.

Utmatning av analysresultat

Det aktiva/inaktiva tillståndet för varje element kan matas ut som ett skalärvärde till resultatfilen och visualiseringsdata. Använd detta när du vill identifiera deaktiverade element vid efterbehandling.

För att mata ut detta anger du variabelnamnet ELEMACT som ON i !OUTPUT_RES (resultatfil) eller !OUTPUT_VIS (visualiseringsdata). Detta är en funktion för statisk strukturanalys och matas inte ut som standard, så en uttrycklig ON-angivelse krävs.

Utmatningsvärdet är ett skalärvärde: 1 lagras för inaktiva element och 0 för aktiva element. Därmed går det att identifiera vilka element som faktiskt deaktiverades i varje steg med ett efterbehandlingsverktyg.

!OUTPUT_RES
  ELEMACT, ON
!OUTPUT_VIS
  ELEMACT, ON

För listan över variabelnamn som kan anges, se !OUTPUT_RES och !OUTPUT_VIS.

Relaterade ämnen

• Stegstyrning — ELEMACT-angivelse för varje steg och dess relation till automatisk inkrementering och cutback.
• !STEP — Inmatningssyntax för stegdatarader, inklusive ELEMACT.
• Randvillkor och laster — Översikt över tidstabellstyrning med !AMPLITUDE.
• !ELEMENT_ACTIVATION — Inmatningssyntax och parametrar för elementaktivering.
• !AMPLITUDE — Inmatningssyntax för tidstabeller.