Kích hoạt và vô hiệu hóa phần tử¶
Kích hoạt và vô hiệu hóa phần tử là chức năng dành cho phân tích tĩnh kết cấu, dùng để biểu diễn trình tự thi công, sự phát triển hư hỏng và các thay đổi kết cấu theo từng giai đoạn trên cơ sở nhóm phần tử. Trang này giải thích sự khác nhau giữa chế độ cố định, chế độ bảng thời gian và chế độ ngưỡng ứng suất/biến dạng, cũng như cách lựa chọn chúng.
Tổng quan chức năng¶
Kích hoạt và vô hiệu hóa phần tử được định nghĩa theo từng nhóm phần tử bằng !ELEMENT_ACTIVATION, sau đó nhóm tương ứng được bật ở phía bước phân tích. Trong phân tích tĩnh kết cấu, các phần tử thuộc một thiết lập kích hoạt phần tử nhưng thiết lập đó không được bật trong bước sẽ được xem là đang hoạt động. Về cú pháp chỉ định nhóm được bật bằng dòng dữ liệu của !STEP (ELEMACT, id), xem !STEP. Về khái niệm tổng thể của điều khiển bước, xem Điều khiển bước.
Các phần tử bị vô hiệu hóa trong phân tích tĩnh kết cấu không đóng góp như phần tử thông thường và có hệ số độ cứng giả để ổn định số. Về cú pháp và giá trị mặc định của hệ số, xem !ELEMENT_ACTIVATION.
| Chế độ | Cách xác định trạng thái | Ứng dụng phù hợp |
|---|---|---|
| Chế độ cố định | Chỉ định trực tiếp nhóm phần tử là hoạt động hoặc không hoạt động | Trình tự thi công, thêm hoặc loại bỏ cấu kiện theo từng giai đoạn |
| Chế độ bảng thời gian | Chuyển đổi hoạt động/không hoạt động theo giá trị của bảng thời gian được định nghĩa bằng !AMPLITUDE |
Phân tích trong đó phần tử xuất hiện hoặc biến mất theo lịch sử thời gian đã biết, chẳng hạn như hàn |
| Chế độ ngưỡng ứng suất/biến dạng | Vô hiệu hóa khi giá trị đánh giá ứng suất hoặc biến dạng nằm ngoài phạm vi chỉ định | Phát triển hư hỏng, mô hình xấp xỉ có phá hủy hoặc loại bỏ phần tử |
Chế độ cố định áp dụng nguyên trạng thái được chỉ định tại thời điểm được bật trong bước. Chế độ bảng thời gian và chế độ ngưỡng ứng suất/biến dạng cập nhật trạng thái phần tử ở mỗi bước con.
Do có thể bật các nhóm phần tử khác nhau cho từng bước, có thể dùng chế độ cố định để biểu diễn trình tự thi công ban đầu rồi bật chế độ ngưỡng ứng suất/biến dạng ở một bước khác. Tuy nhiên, nếu cùng một phần tử thuộc nhiều thiết lập kích hoạt phần tử, trạng thái có thể bị thiết lập ở phía sau ghi đè; vì vậy, về nguyên tắc không nên để các nhóm phần tử mục tiêu chồng lấn.
Chế độ cố định¶
Trong chế độ cố định, nhóm phần tử mục tiêu được chỉ định trực tiếp là hoạt động hoặc không hoạt động. Trạng thái không tự động thay đổi trong bước theo ứng suất, biến dạng hoặc thời gian.
Để biểu diễn trình tự thi công, chuẩn bị một nhóm điều khiển làm các cấu kiện chưa thi công ở trạng thái không hoạt động và chỉ định nhóm đó trong ELEMACT ở các bước trước khi thi công. Từ bước bổ sung cấu kiện trở đi, loại nhóm vô hiệu hóa tương ứng khỏi ELEMACT để các phần tử mục tiêu được xử lý ở trạng thái hoạt động.
Chế độ cố định là đơn giản nhất và cho phép người phân tích kiểm soát hoàn toàn trạng thái phần tử. Mặt khác, vì không tự động chuyển trạng thái theo lịch sử tải hoặc tiêu chí hư hỏng, chế độ này phù hợp với các bài toán đã biết thời điểm thay đổi trạng thái.
Chế độ bảng thời gian¶
Trong chế độ bảng thời gian, trạng thái phần tử được chuyển đổi theo giá trị của bảng thời gian định nghĩa bằng !AMPLITUDE. Giá trị bảng lớn hơn 0.5 được xem là hoạt động, còn từ 0.5 trở xuống được xem là không hoạt động.
Chế độ này phù hợp với các bài toán mà lịch sử thời gian của trạng thái phần tử đã được xác định trước. Ví dụ, có thể biểu diễn trường hợp các phần tử kim loại hàn lần lượt xuất hiện theo chuyển động của nguồn nhiệt trong phân tích hàn, tức là phần tử xuất hiện hoặc biến mất theo một lịch sử thời gian đã biết. Bảng cũng có thể biểu diễn các điều khiển như không hoạt động từ thời điểm 0 đến 1, hoạt động từ thời điểm 1 trở đi, hoặc tạm thời vô hiệu hóa trong quá trình phân tích.
Về cách định nghĩa bảng thời gian và cách sử dụng với các điều kiện biên/tải khác, xem mục bảng thời gian trên trang điều kiện biên và tải. Về cú pháp nhập !AMPLITUDE, xem !AMPLITUDE.
Chế độ ngưỡng ứng suất/biến dạng¶
Trong chế độ ngưỡng ứng suất/biến dạng, chọn ứng suất hoặc biến dạng làm đại lượng đánh giá và vô hiệu hóa các phần tử có giá trị tương đương Mises nằm ngoài phạm vi chỉ định. Phạm vi đánh giá được cho bởi giới hạn dưới và giới hạn trên; các phần tử nằm trong phạm vi vẫn duy trì trạng thái hoạt động.
Chế độ này được dùng khi muốn biểu diễn đơn giản hư hỏng vật liệu hoặc phá hủy. Việc đánh giá được thực hiện ở mỗi bước con; các phần tử nằm ngoài phạm vi ngưỡng chuyển từ hoạt động sang không hoạt động. Trong thời gian cùng một chế độ ngưỡng ứng suất/biến dạng còn được bật, phần tử đã bị vô hiệu hóa sẽ không được kích hoạt lại, nên chế độ này không phù hợp để biểu diễn đóng/mở hoặc phục hồi có tính thuận nghịch. Nếu hư hỏng cần được xử lý là không thuận nghịch cả ở các bước tiếp theo, hãy tiếp tục bật cùng thiết lập kích hoạt phần tử ở các bước đó.
Khi dùng ứng suất làm tiêu chí, giá trị đánh giá được tính từ trạng thái ứng suất; khi dùng biến dạng làm tiêu chí, nó được tính từ trạng thái biến dạng. Đơn vị vật lý và độ lớn của ngưỡng phải được đặt phù hợp với đại lượng đánh giá và mô hình vật liệu đã chọn. Về cú pháp nhập, xem !ELEMENT_ACTIVATION.
Xuất kết quả phân tích¶
Trạng thái hoạt động/không hoạt động của từng phần tử có thể được xuất dưới dạng giá trị vô hướng vào tệp kết quả và dữ liệu trực quan hóa. Dùng chức năng này khi cần nhận biết các phần tử đã bị vô hiệu hóa trong hậu xử lý.
Để xuất, trong !OUTPUT_RES (tệp kết quả) hoặc !OUTPUT_VIS (dữ liệu trực quan hóa), chỉ định biến ELEMACT là ON. Đây là chức năng dành cho phân tích tĩnh kết cấu và không được xuất theo mặc định, vì vậy phải chỉ định ON một cách tường minh.
Giá trị xuất ra là vô hướng: phần tử không hoạt động nhận giá trị 1 và phần tử hoạt động nhận giá trị 0. Nhờ đó có thể xác định trong công cụ hậu xử lý những phần tử thực sự đã bị vô hiệu hóa ở từng bước.
Về danh sách các tên biến có thể chỉ định, xem !OUTPUT_RES và !OUTPUT_VIS.
Các mục liên quan¶
- Điều khiển bước — Chỉ định
ELEMACTtheo từng bước và quan hệ với tăng tải tự động và cutback. - !STEP — Cú pháp nhập các dòng dữ liệu bước, bao gồm
ELEMACT. - Điều kiện biên và tải — Tổng quan về điều khiển bảng thời gian bằng
!AMPLITUDE. - !ELEMENT_ACTIVATION — Cú pháp nhập và tham số của kích hoạt phần tử.
- !AMPLITUDE — Cú pháp nhập bảng thời gian.