Aké sú časté zdroje nestability?

Tento článok vysvetľuje niektoré časté zdroje numerickej nestability.

Kĺby a styčníky

Príčinou nestability je najčastejšie chyba v modelovaní styčníka medzi dvoma prvkami alebo zlá definícia kĺbu.
Častou chybou je uvoľnenie rotačného stupňa voľnosti s cieľom eliminovať z nosníka ohybový moment, ako ukazuje nasledujúci obrázok. 

SCIA Engineer Frequent sources of instabilities

Uvedené nastavenie umožňuje rotovanie nosníka okolo jeho pozdĺžnej osi, čo vedie k nestabilite. Stupne voľnosti ,fix' sa nikdy nesmú uvoľniť súčasne na oboch koncoch nosníka. Elegantným a efektívnejším riešením, ako z nosníka odstrániť ohyb bez použitia kĺbov je definovať nosník ako ,prvok namáhaný iba osovou silou', pozri nasledujúci obrázok.

SCIA Engineer Frequent sources of instabilities


Plošná podpera

Ďalším častým zdrojom nestability je použitie plošnej podpery bez zadania tuhosti podpery vo vodorovnom smere.

SCIA Engineer Frequent sources of instabilities

Pokiaľ nie je konštrukcii zabránené vo vodorovnom posune iným spôsobom, nesmú byť nikdy hodnoty C1x a C1y rovné nule, pretože v takom prípade sa môže konštrukcia neobmedzene vodorovne posúvať.

 

Nestabilita pri nelineárnom výpočte

Ak sa podarí úspešne vykonať lineárny výpočet konštrukcie, ale nelineárny výpočet zlyhá z dôvodu nestability, znamená to, že konštrukcia nedokáže preniesť zadané zaťaženie. Nelineárny výpočet môže byť úspešne dokončený iba v prípade, že je konštrukcia stabilná, ak je konštrukcia nestabilná, výpočet je zastavený. V takom prípade by ste mali skontrolovať návrh konštrukcie tak, aby mohla preniesť zadané zaťaženie.

Aby ste overili, že nastala práve taká situácia, vykonajte lineárny stabilitný výpočet a skontrolujte najmenšie kritické alfa: ak je jeho hodnota blízko 1 alebo je menšia ako 1, značí to, že konštrukcia nebude schopná pri nelineárnom výpočte dané zaťaženie preniesť.