Ne angajăm să ne asigurăm că informațiile dvs. sunt sigure. Pentru a preveni accesul sau divulgarea neautorizată, am instituit proceduri fizice, electronice și manageriale adecvate pentru a proteja și securiza informațiile pe care le colectăm.

Toate datele sunt stocate în sisteme electronice securizate accesibile doar personalului Oasys cu acreditări valide de conectare la rețea și autorizație specifică pentru a accesa sistemul. Sistemele noastre limitează în plus accesul la date în funcție de rol, pentru a se asigura că datele sunt disponibile numai pentru cei care au o nevoie specifică de a le vedea.

Dacă în orice moment suspectați sau primiți o comunicare suspectă de la cineva care sugerează că lucrează pentru Oasys sau un site web care pretinde că este afiliat cu Oasys, vă rugăm să ne transmiteți comunicarea sau să ne raportați incidentul prin e-mail la [email protected] sau în scris la Oasys, 13 Fitzroy Street, Londra, Marea Britanie, W1T 4BQ cât mai curând posibil.

Notificare privind securitatea datelor Actualizată la 27 februarie 2020

Conținutul acestui site web este protejat de drepturile de autor și alte drepturi de proprietate intelectuală în conformitate cu convențiile internaționale. Nu este permisă copierea cuvintelor, imaginilor, reprezentărilor grafice sau a altor informații conținute în acest site web fără permisiunea scrisă prealabilă a webmasterului pentru acest site.

Oasys nu își asumă nicio responsabilitate pentru conținutul oricărui site extern care leagă către sau de la acest site.

Termeni și condiții de cumpărare

Condițiile complete de cumpărare și întreținere pentru toate software-urile Oasys sunt stabilite în Acordul de licență și asistență software Oasys. Toate prețurile sunt supuse impozitului la rata actuală.

Prețurile și specificațiile pot fi modificate fără notificare prealabilă - vă rugăm să solicitați o ofertă scrisă.

Deși s-a luat toate grijile pentru a asigura exactitatea tuturor informațiilor conținute aici, conținutul nu formează sau constituie o reprezentare, garanție sau parte a vreunui contract.

Versiuni înlocuite ale Termenilor și condițiilor

Oasys păstrează copii ale tuturor versiunilor înlocuite ale termenilor și condițiilor sale.

Servicii de întreținere și asistență

Asistența și întreținerea sunt incluse cu toate licențele de abonament pe toată durata lor.

Contractele de întreținere anuale sunt disponibile pentru software sub licență perpetuă, prețurile se bazează pe un procent din cel mai recent preț de listă.

Acest serviciu include:

  • asistență prin telefon/e-mail/web
  • actualizări gratuite de software disponibile prin descărcare pe internet
  • antet personalizat de ieșire pentru multe produse

Introducere

flambaj deoarece

Unul dintre lucrurile mele preferate când eram copil în anii 1970 era o bufniță făcută din sfoară. În unele privințe, a fost destul de simplu: două bucăți de plastic dur care se întrepătrund cu margini crestate și o minge de fir de aur pe care trebuia să o înfășurați. Partea inteligentă a fost că, dacă ați început la crestătura superioară pe o parte, mergeți la crestătura de jos pe următoarea, apoi la următorul slot liber superior și așa mai departe, în cele din urmă ați avut un model care, în mod magic, arăta un pic ca o bufnita.

Ok, o bufniță în sine nu a fost atât de impresionantă, dar ceea ce a fost interesant pentru sinele meu mai tânăr a fost că această bufniță avea o suprafață dublă curbată cu margini curbate făcute doar din linii drepte! În ceea ce mă privește, liniile drepte erau drepte și curbele curbate: faptul că liniile drepte ar putea produce curbe era destul de impresionant. Da, în timp ce alții din anii '70 ar fi putut să ia produse farmaceutice recreative sau să se fi cufundat în scena artei psihedelice, am avut o bufniță de artă cu sfoară.

Ceea ce nu mi-am dat seama în acel moment a fost că fusesem introdus la suprafețele hiperbolice și la ruda lor: structuri hiperboloide.

De ce să folosim structuri hiperboloide?

Deci, de ce sunt astăzi structurile hiperboloide de interes? Cele două motive principale, în afară de considerațiile estetice, sunt rezistența și eficiența.

Deoarece structurile hiperboloide sunt curbate dublu, adică simultan în direcții opuse, sunt foarte rezistente la flambaj. Acest lucru înseamnă că puteți scăpa de mult mai puțin material decât v-ar trebui altfel, făcându-i foarte economici.

Suprafețele curbe simple, de exemplu cilindrii, au puncte tari, dar și puncte slabe. Luați o cutie de băuturi, de exemplu: acestea sunt făcute extrem de subțiri, cu laturile de doar o fracțiune de milimetru grosime, totuși conțin băutura sub presiune și, dacă este în picioare, poate susține greutatea unui adult crescut chiar și atunci când este gol. Dar, odată ce v-ați bucurat de conținut, puteți împinge în lateral doar cu o ușoară presiune din deget. Alternativ, dacă ar fi să împingi cu degetul din interiorul cutiei (având grijă să eviți orice margini ascuțite, bineînțeles), atunci vei constata că trebuie să depui efort considerabil pentru a face orice impresie.

Suprafețele duble curbate, ca și hiperboloizii în cauză, sunt curbate în două direcții și astfel se evită aceste direcții slabe. Aceasta înseamnă că puteți scăpa de mult mai puțin material pentru a transporta o sarcină, ceea ce le face foarte economice.

Al doilea motiv, și aceasta este partea magică, este că, deși suprafața este curbată în două direcții, este realizată în întregime din linii drepte. În afară de reducerea costurilor de evitare a grinzilor curbate sau a cofrajului, acestea sunt mult mai rezistente la flambaj, deoarece elementele individuale sunt drepte.

Acesta este un paradox interesant: obțineți cea mai bună rezistență locală la flambaj, deoarece grinzile sunt drepte și cea mai bună rezistență globală la flambaj, deoarece suprafața este dublă curbată. Structurile hiperboloide combină cu viclenie cerințele contradictorii într-o singură formă.

Istoria structurilor hiperboloide

Turnul Șuhov Nijni Novgorod 1896

Primul proiectant care a folosit structuri hiperboloide a fost inginerul rus Vladimir Șuhov. Născut în 1853, Shukov a construit primul său turn de rețea hiperboloidă în Polibino, regiunea Lipetsk în anii 1890 și a ajuns la faima internațională cu turnul său la Expoziția All Russia în 1896.

De-a lungul carierei sale, Shukov a construit peste 200 de turnuri hiperboloide diferite, cu înălțimi tipice cuprinse între 12 și 70m. Gloria sa încoronată a fost Turnul Shokov, cunoscut și sub numele de Turnul Radio Shabolovka, din Moscova. Aceasta a atins înălțimile amețitoare de 350m, care a fost cu 50m mai înaltă decât Turnul Eiffel, însă, la 2.200 de tone, a folosit doar un sfert din oțel.

Dacă doriți să aflați mai multe despre Șukov și locul său în ingineria sovietică, consultați actuala expoziție a Academiei Regale de Arte: Construirea Revoluției (Arta și Arhitectura Sovietică 1915-1935), care prezintă și fotografia magnifică a lui Richard Pare a Turnului Shokov ca imaginea sa principală.

Aplicații hiperboloide

Astăzi cea mai obișnuită aplicație a structurilor hiperboloide este pentru turnurile de răcire ale centralelor electrice, unde forma permite o grosime minimă a carcasei de beton și o creștere a fluxului de aer de răcire datorită efectului Venturi al secțiunii transversale. Hiperboloizii au fost folosiți, de asemenea, cu un efect deosebit, atât structural, cât și arhitectural, pe o serie de turnuri aeroportuare recente (Barcelona) și zgârie-nori (Port Tower, Kobe, Japonia; Aspire Tower, Dubai; Canton Tower, Guangzhou, China). Puteți găsi o listă destul de mare pe Wikipedia.

În afară de turnurile hiperboloide (matematic vorbind: un hiperboloid de o singură foaie), cea mai comună formă este cea a paraboloidului hiperbolic, sau hypar pe scurt, folosit pentru acoperișuri.

Hypar este una dintre cele trei forme standard pentru acoperișuri din țesături, celelalte două fiind șa și conica. Deși a existat o anumită modă pentru acoperișurile din beton hypar în al treilea sfert al secolului al XX-lea, acoperișurile din hypar sunt construite în mod normal în țesătură sau plasă de cabluri. Un exemplu recent remarcabil este Velodromul Olimpic de la Londra 2012. Piscina olimpică din Londra 2012 și stadionul principal Beijing 2008 au, de asemenea, o formă hypar, dar construite din grinzi de oțel.

Modelarea hiperboloizilor

Deci, cum creați o structură hiperboloidă în GSA? Există o serie de tehnici, dar acestea implică în general o întorsătură.

Să vedem mai întâi paraboloizii hiperbolici.

  • Desenați o matrice pătrată sau dreptunghiulară de grinzi încrucișate, dar asigurați-vă că toate elementele sau elementele sunt pe toată lungimea: nu le împărțiți în punctele de intersecție în acest moment.
  • Pentru a face răsucirea, selectați toate nodurile de pe două laturi adiacente, apoi faceți clic dreapta pe colțul din mijloc și invocați comanda Flex.
  • Folosiți un flex liniar pentru a muta acel nod în sus cu cantitatea corespunzătoare și rețineți că toate celelalte noduri și, prin urmare, grinzile, au urmat.
  • Repetați pentru celelalte două părți și ați creat paraboloidul dvs. hiperbolic.
  • Pentru a termina simplu selectați toate elementele și conectați-le folosind meniul sculpt.

Cojile hypar dreptunghiulare sunt și mai ușoare:

  • Luați un element Quad4 pentru a acoperi întregul acoperiș, reglați colțurile la cota corespunzătoare, apoi împărțiți quad-ul deformat în bucăți de dimensiuni adecvate.
  • Finalizați împărțind Quad-urile în elemente Triunghi, deoarece Quad-urile vor fi probabil prea deformate pentru a fi analizate.

Cheia turnurilor hiperboloide este utilizarea axelor cilindrice. Dacă setați grila curentă (Ctrl + Alt + w) la Axa Cilindrică Globală (sau a dvs., după caz), veți observa că coordonatele nodale sunt date acum nu ca X, Y și Z, ci Rază, Theta (unghi) & Z (înălțime).

  • Definiți un nod pe inelele de sus și de jos și uniți-vă cu o grindă.
  • Copiați această rundă pentru a forma o matrice circulară (rețineți că comanda de copiere este setată implicit la setul de axe curent).
  • Oglindați toate razele rezultate prin planul rază/theta (veți vedea de ce într-o clipă).
  • Selectați toate nodurile din inelul superior și deplasați-le printr-un unghi theta adecvat (indiciu: faceți-l multiplu al distanței fasciculului).
  • Faceți același lucru pentru inelul dublu din partea de jos, dar faceți unghiul negativ cu cel pe care l-ați folosit în partea de sus.
  • Selectați toate grinzile inferioare și deplasați-le (nu copiați de data aceasta) înapoi prin planul razei/theta pentru a le face să se suprapună cu setul original.
  • Selectați toate grinzile și conectați-le pentru a forma suprafața.
  • Pentru a finaliza suprafața, selectați toate nodurile și extrudați-le după unghiul pe care l-ați folosit pentru a crea grinzile, inclusiv elementele grinzii de-a lungul extruziunii pentru a crea cercuri.
  • Alternativ, urmăriți Quad-urile pe grătarul cu grinzi, împărțiți-le în triunghiuri și copiați-le în jur. Finalizați ștergând cofrajul grinzii.

O altă modalitate de a forma un turn de coajă hiperboloidă este de a crea două noduri, unul pe inelul superior și unul în partea de jos, cu un singur set la un unghi. Alăturați nodurile cu o grindă, împărțiți grinda în bucăți suficiente, ștergeți grinzile și extrudați nodurile rezultate în jur, creând Quad-uri în acest proces. Finalizați împărțind Quad-urile în Triunghiuri. Rețineți că, deși suprafața va fi aceeași cu metoda anterioară, rețeaua va avea un model diferit.

Beam vs Shell mesh

Performanță hiperboloidă

În sensul acestui articol, am modelat o structură de carcasă de tip turn de răcire, cu o rază de bază de 50 m, o rază de 35 m, o înălțime de 120 m și o grosime constantă de 100 mm. Turnurile de răcire reale au grinzi la bază, o grosime a cojii variabile și inele de rigidizare; a mea este o simplificare doar în scop ilustrativ.

Când analizați elementele 2D, este vital să vă asigurați că aveți o densitate suficientă a ochiurilor. Pentru a examina efectul, am luat o geometrie hiperboloidă cu o răsucire de 90 de grade (inelul superior este răsucit cu 90 de grade față de partea de jos), apoi am modelat ochiurile în dimensiuni variind de la 30 de grade până la 2,5 grade și atât în ​​Tri3, cât și în Tri6. elemente.

Este o idee bună să înjumătățiți rețeaua și să reanalizați pentru a vedea dacă are vreo diferență în ceea ce privește rezultatele. În cazul analizei acestor structuri pentru înclinarea greutății proprii, rezultatele au fost destul de revelatoare:

Efectele elementului și dimensiunii asupra rezultatelor

Rezultatele au arătat o convergență (în acest caz) la dimensiunea ochiului de 5 grade. Așa cum v-ați aștepta, elementele parabolice Tri6 au funcționat mai bine decât Tri3, cea mai crudă Tri3 oferind un factor de flambaj de 20 de ori mai mare decât cel al celei mai fine ochiuri. Va arăta că nu puteți avea încredere în rezultatele dvs. dacă rețeaua este prea grosieră.

Cu toate acestea, a existat un indiciu în rezultatele flambării ochiurilor de curs: modurile au fost direct legate de formele ochiurilor, sugerând că ochiurile arbitrare au avut prea multă influență. Alteori s-ar putea să nu fie atât de evident.

După ce am stabilit o dimensiune sensibilă a ochiurilor, m-am uitat apoi la efectul răsucirii hiperboloidului asupra flambării de greutate proprie. Rețineți că nu am analizat vântul, care este probabil un caz de sarcină dominantă, ci doar flambajul de sarcină moartă mai simplu pentru a examina efectul geometriei asupra rigidității.

Creșterea răsucirii de la un cilindru conic (răsucire zero grade) a dat o oarecare reducere a greutății și a suprafeței.

Răsucirea a oferit o îmbunătățire inițială rigidității turnului, dar răsucirea prea mare reduce raza înălțimii medii, ducând la o eventuală instabilitate.

Ceea ce era clar a fost că transformarea turnului într-un hiperboloid a adăugat în mod semnificativ rigiditate, ceea ce înseamnă că există eficiențe care pot fi găsite și exploatate în proiectele dvs.

Concluzie

În timp ce imaginile cu șiruri sunt în general dispărute după o scurtă nebunie în anii ’70, structurile hiperboloide sunt forme utile de păstrat în setul nostru de instrumente de inginerie: estetic, eficient și ușor de modelat în GSA. Știu asta datorită mătușii mele care a cumpărat un cadou de Crăciun pentru nepotul ei cu toți acei ani în urmă.