הפעלה והשבתה של אלמנטים¶

הפעלה והשבתה של אלמנטים היא פונקציה המיועדת לאנליזה סטטית מבנית, המאפשרת לייצג סדרי בנייה, התקדמות נזק ושינויים מבניים הדרגתיים לפי קבוצת אלמנטים. דף זה מסביר את ההבדלים בין מצב קבוע, מצב טבלת זמן ומצב סף מאמץ/עיבור, וכיצד לבחור ביניהם.

סקירת הפונקציות¶

הפעלה והשבתה של אלמנטים מוגדרות לכל קבוצת אלמנטים באמצעות !ELEMENT_ACTIVATION, ומשמשות לאחר הפעלת הקבוצה המתאימה בצעד. באנליזה סטטית מבנית, אלמנטים השייכים להגדרת הפעלת אלמנטים שלא הופעלה בצעד מטופלים כפעילים. לפורמט של ציון קבוצת ההפעלה בשורת הנתונים של !STEP ‏(ELEMACT, id), ראו !STEP. לעקרונות הכלליים של בקרת צעדים, ראו בקרת צעדים.

אלמנטים שהושבתו באנליזה סטטית מבנית אינם תורמים כאלמנטים רגילים, ומקבלים מקדם קשיחות דמה לצורך יציבות נומרית. לפורמט ולערך ברירת המחדל של המקדם, ראו !ELEMENT_ACTIVATION.

במצב קבוע, המצב שנקבע ברגע ההפעלה בצעד מיושם כפי שהוא. במצב טבלת זמן ובמצב סף מאמץ/עיבור, מצב האלמנט מתעדכן בכל תת־צעד.

מכיוון שניתן להפעיל קבוצות אלמנטים שונות בכל צעד, אפשר למשל לייצג סדר בנייה התחלתי במצב קבוע ולהפעיל מצב סף מאמץ/עיבור בצעד אחר. עם זאת, אם אותו אלמנט נכלל בכמה הגדרות הפעלה, הגדרה מאוחרת יותר עלולה לדרוס את מצבו; לכן ככלל אין לחפוף בין קבוצות האלמנטים היעד.

מצב קבוע¶

במצב קבוע מציינים ישירות אם קבוצת האלמנטים היעד פעילה או לא פעילה. המצב אינו משתנה אוטומטית בתוך הצעד בהתאם למאמץ, לעיבור או לזמן.

כדי לייצג סדר בנייה, מכינים קבוצת בקרה המשביתה את הרכיבים שטרם נבנו ומציינים אותה ב־ELEMACT בצעדים שלפני הבנייה. מהצעד שבו מוסיפים את הרכיב ואילך, מסירים את קבוצת ההשבתה המתאימה מ־ELEMACT, וכך אלמנטי היעד מטופלים כפעילים.

מצב קבוע הוא הפשוט ביותר ומעניק למנתח שליטה מלאה במצב האלמנטים. מאחר שאין בו מעבר אוטומטי לפי היסטוריית העומס או קריטריון נזק, הוא מתאים לבעיות שבהן מועד שינוי המצב ידוע מראש.

מצב טבלת זמן¶

במצב טבלת זמן, מצב האלמנט מוחלף לפי הערך של טבלת הזמן המוגדרת ב־!AMPLITUDE. ערך טבלה גדול מ־0.5 נחשב פעיל, וערך של 0.5 או פחות נחשב לא פעיל.

מצב זה מתאים לבעיות שבהן היסטוריית הזמן של מצב האלמנטים ידועה מראש. לדוגמה, באנליזת ריתוך ניתן לייצג הופעה הדרגתית של אלמנטי מתכת הריתוך בהתאם להתקדמות מקור החום, כלומר הופעה והיעלמות של אלמנטים לפי היסטוריית זמן ידועה. באמצעות הטבלה ניתן גם לייצג בקרה כגון השבתה מזמן 0 עד זמן 1 והפעלה לאחר זמן 1, או השבתה זמנית במהלך האנליזה.

להגדרת טבלת זמן ולשימוש בה עם תנאי שפה ועומסים אחרים, ראו את סעיף טבלת הזמן בדף תנאי השפה והעומסים. לפורמט הקלט של !AMPLITUDE, ראו !AMPLITUDE.

מצב סף מאמץ/עיבור¶

במצב סף מאמץ/עיבור בוחרים מאמץ או עיבור כגודל ההחלטה, ומשביתים אלמנטים שהערך השקול לפי Mises שלהם יוצא מהטווח שנקבע. טווח ההחלטה מוגדר באמצעות גבול תחתון וגבול עליון, ואלמנטים שערכם בתוך הטווח נשארים פעילים.

מצב זה משמש כאשר רוצים לייצג בקירוב נזק חומרי או שבר. הבדיקה מתבצעת בכל תת־צעד, ואלמנט שיוצא מטווח הסף עובר ממצב פעיל ללא פעיל. כל עוד אותו מצב סף מאמץ/עיבור מופעל, אלמנט שהושבת פעם אחת אינו מופעל מחדש; לכן מצב זה אינו מתאים לייצוג פתיחה וסגירה הפיכות או התאוששות. כאשר רוצים שהנזק יישאר בלתי־הפיך גם בצעדים הבאים, ממשיכים להפעיל את אותה הגדרת הפעלת האלמנטים גם בצעדים הבאים.

כאשר הקריטריון מבוסס על מאמץ, ערך ההחלטה מחושב ממצב המאמצים; כאשר הוא מבוסס על עיבור, הוא מחושב ממצב העיבורים. יש להגדיר את היחידות הפיזיקליות ואת גודל הסף בהתאם לגודל ההחלטה ולמודל החומר שנבחרו. לפורמט הקלט, ראו !ELEMENT_ACTIVATION.

פלט תוצאות האנליזה¶

ניתן להוציא את מצב ההפעלה או ההשבתה של כל אלמנט כערך סקלרי הן לקובץ התוצאות והן לנתוני ההמחשה. הדבר שימושי לזיהוי אלמנטים שהושבתו בעת עיבוד התוצאות.

כדי להוציא את המצב, ב־!OUTPUT_RES (קובץ תוצאות) או ב־!OUTPUT_VIS (נתוני המחשה) מציינים את שם המשתנה ELEMACT כ־ON. זו פונקציה לאנליזה סטטית מבנית, והיא אינה מופקת כברירת מחדל, ולכן נדרש ציון מפורש של ON.

הערך המופק הוא סקלרי: 1 עבור אלמנט לא פעיל ו־0 עבור אלמנט פעיל. כך ניתן לזהות בכלי העיבוד שלאחר האנליזה אילו אלמנטים הושבתו בפועל בכל צעד.

!OUTPUT_RES
  ELEMACT, ON
!OUTPUT_VIS
  ELEMACT, ON

לרשימת שמות המשתנים שניתן לציין, ראו !OUTPUT_RES ו־!OUTPUT_VIS.

נושאים קשורים¶

• בקרת צעדים — ציון ELEMACT בכל צעד והקשר להגדלה אוטומטית ול־cutback.
• !STEP — פורמט הקלט של שורות נתוני הצעד, כולל ELEMACT.
• תנאי שפה ועומסים — סקירה של בקרת טבלת זמן באמצעות !AMPLITUDE.
• !ELEMENT_ACTIVATION — פורמט הקלט והפרמטרים להפעלת אלמנטים.
• !AMPLITUDE — פורמט הקלט של טבלת זמן.