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, quá trình phát triển hư hỏng và các thay đổi kết cấu theo từng giai đoạn theo đơn vị 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, cùng 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 coi là đang hoạt động. Để biết cú pháp chỉ định nhóm được bật bằng dòng dữ liệu !STEP (ELEMACT, id), xem !STEP. Để biết khái niệm chung về 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. Để biết cú pháp và giá trị mặc định của hệ số này, xem !ELEMENT_ACTIVATION.

Chế độ cố định áp dụng nguyên trạng thái tại thời điểm nó 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.

Vì có thể bật các nhóm phần tử khác nhau theo 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 phía sau ghi đè; do đó, 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 một bước theo ứng suất, biến dạng hay thời gian.

Để biểu diễn trình tự thi công, chuẩn bị một nhóm điều khiển làm cho các cấu kiện chưa thi công ở trạng thái không hoạt động và chỉ định nhóm đó vào ELEMACT trong các bước trước khi thi công. Từ bước bổ sung cấu kiện trở đi, loại nhóm vô hiệu hóa tương ứng khỏi ELEMACT, nhờ đó các phần tử mục tiêu được xử lý là đang 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 đổi 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 được định nghĩa bằng !AMPLITUDE. Giá trị bảng lớn hơn 0.5 được coi là hoạt động, còn giá trị bằng hoặc nhỏ hơn 0.5 được coi 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 xuất hiện hoặc biến mất theo lịch sử thời gian đã biết, chẳng hạn lần lượt làm xuất hiện các phần tử kim loại mối hàn theo chuyển động của nguồn nhiệt trong phân tích hàn. Bảng cũng có thể biểu diễn điều khiển như giữ phần tử không hoạt động từ thời điểm 0 đến 1 rồi cho hoạt động từ thời điểm 1 trở đi, hoặc tạm thời vô hiệu hóa trong quá trình phân tích.

Để biết cách định nghĩa bảng thời gian và cách sử dụng với các điều kiện biên và tải khác, xem phần bảng thời gian trên trang điều kiện biên và tải. Để biết cú pháp nhập của !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 phần tử khi giá trị tương đương Mises của nó nằm ngoài khoảng đã chỉ định. Khoảng đánh giá được cho bằng giới hạn dưới và giới hạn trên; các phần tử nằm trong khoảng vẫn giữ trạng thái hoạt động.

Chế độ này được dùng khi muốn biểu diễn một cách đơn giản hư hỏng hoặc đứt gãy vật liệu. Việc đánh giá được thực hiện ở mỗi bước con, và phần tử nằm ngoài khoảng ngưỡng sẽ chuyển từ hoạt động sang không hoạt động. Trong thời gian cùng chế độ ngưỡng ứng suất/biến dạng vẫn được bật, phần tử đã bị vô hiệu hóa một lần sẽ không được kích hoạt lại, vì vậy chế độ này không phù hợp để biểu diễn đóng/mở thuận nghịch hoặc phục hồi. Nếu muốn coi hư hỏng là không thuận nghịch cả trong các bước tiếp theo, hãy tiếp tục bật cùng thiết lập kích hoạt phần tử ở các bước tiếp theo.

Khi lấy ứng suất làm cơ sở, giá trị đánh giá được tính từ trạng thái ứng suất; khi lấy biến dạng làm cơ sở, nó được tính từ trạng thái biến dạng. Hãy đặt đơn vị vật lý và độ lớn của ngưỡng phù hợp với đại lượng đánh giá đã chọn và mô hình vật liệu. Để biết 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 muốn 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), hãy chỉ định tên biến ELEMACT là ON. Đây là chức năng dành cho phân tích tĩnh kết cấu và mặc định không được xuất, do đó cần chỉ định ON một cách tường minh.

Giá trị xuất là vô hướng: phần tử không hoạt động được lưu giá trị 1, phần tử hoạt động được lưu giá trị 0. Nhờ đó có thể nhận biết trên công cụ hậu xử lý các phần tử thực tế đã bị vô hiệu hóa trong từng bước.

!OUTPUT_RES
  ELEMACT, ON
!OUTPUT_VIS
  ELEMACT, ON

Để biết danh sách tên biến có thể chỉ định, xem !OUTPUT_RES và !OUTPUT_VIS.

Chủ đề liên quan¶

• Điều khiển bước — Chỉ định ELEMACT theo từng bước và mối quan hệ với gia tăng tự động và cutback.
• !STEP — Cú pháp nhập các dòng dữ liệu bước, bao gồm ELEMACT.
• Điều kiện biên và tải — Tổng quan điều khiển bằng bảng thời gian sử dụng !AMPLITUDE.
• !ELEMENT_ACTIVATION — Cú pháp nhập và tham số kích hoạt phần tử.
• !AMPLITUDE — Cú pháp nhập bảng thời gian.