Mitglied Designer

Holen Sie sich die optimiertesten Abschnitte für Ihre Designs, mit einem einzigen Klick.

Der SkyCiv Member Design Designer spart Benutzern Zeit, indem jeder mögliche Abschnitt in einer bestimmten Datenbank überprüft und die Form mit der geringsten Querschnittsfläche und dem besten Nutzenverhältnis ausgewählt wird. Zur Zeit, Der Designer unterstützt den SkyCiv-Stahl, Konstruktionsvorschriften für kaltgeformte Stahl- und Holzelemente (AISC, BS, Eurocode, AS, NZS, CSA, IS, AISI, AS / NZS 4600, NDS und AS 1720). Damit der Designer korrekt funktioniert, müssen einige Kriterien erfüllt sein:

• Der Abschnitt muss aus einer Bibliothek im Section Builder geladen werden
• Das Mitgliedsdesign Prüfen Die Funktion muss lauffähig sein

Der Designer ist auf allen unseren Stählen vorhanden, Software für die Konstruktion von Holz und kaltgeformten Bauteilen über SkyCiv Structural 3D, SkyCiv Beam und unsere Standalone-Design-Software. Möchten Sie eine vollständige Video-Komplettlösung?? Besuchen Sie unser Beispiel-Tutorial zu dieser Funktion.

Starten des Designers

Um das Member Design zu starten Designer, Sie müssen zuerst das Member Design-Modul öffnen, für das Sie Ihre Struktur entwerfen möchten. In diesem Beispiel führen wir einen Eurocode aus 3 (IM 1993-1-1:2005) Stahlcheck. Sobald das Modul geöffnet ist, Klicken Sie einfach auf die Führen Sie Designer aus Klicken Sie auf die Schaltfläche in der oberen rechten Ecke des Moduls. Im folgenden Modell, ein Stahlrahmen mit HE 200 B-Spalten, IPE 360 Balken und SHS100x100x5-Aussteifung, Alle Mitglieder bestehen die Prüfung mit einem maßgeblichen Nutzenverhältnis von 0.767, Es besteht also Platz für die Verwendung leichterer Abschnitte:

Designer-Einstellungen

Benutzern stehen eine Reihe von Steuerelementen und Einstellungen zur Verfügung, einschließlich eines angestrebten Nutzenverhältnisses, Abschnittshöhen-/-breitengrenzen und welche Abschnitte Sie entwerfen möchten. Durch Anklicken des Führen Sie Designer aus Taste, bleibt die Designer-Einstellungen wird auftauchen. Es ist Mitgliedsdesign Die Registerkarte enthält die folgenden Optionen:

Mit der Allgemeines Registerkarte hat die Änderungen automatisch festschreiben Wählen Sie die Mitglieder aus, die Sie wiederholen möchten: wenn angekreuzt, Der Designer übernimmt die optimierten Abschnitte automatisch in das aktuelle Modell.

Filter

Standardmäßig, Der Designer betrachtet alle Abschnitte der Bibliothek, aus denen der Abschnitt geladen wurde. Diese Optionen bestimmen, welche Abschnitte der Designer berücksichtigt, wenn er den am besten optimierten Abschnitt auswählt:

• Abschnittshöhe zwischen und Abschnittsbreite zwischen: Testen Sie nur Abschnitte, deren Höhe oder Breite im angegebenen Bereich liegt (in mm für metrische Modelle).
• Abschnittsausschlussliste: Überspringen Sie jeden Abschnitt, dessen Name einen dieser Einträge enthält. Zum Beispiel, W6x schließt jeden Abschnitt mit W6x im Namen aus. Trennen Sie mehrere Einträge durch Kommas.
• Abschnitt Einschlussliste: nur Testabschnitte, deren Name einen dieser Einträge enthält. Dies überschreibt die Abschnittsausschlussliste. Trennen Sie mehrere Einträge durch Kommas.

Kriterien

• Maximales Nutzenverhältnis: Jedes Ergebnis mit einem höheren UR als dem angegebenen wird nicht als gültige Auswahl betrachtet. Die Standardeinstellung ist 0.95.
• Abschnittsbereich minimieren: Der Designer sucht immer nach dem Durchgangsabschnitt mit der kleinsten Querschnittsfläche (Diese Option ist immer aktiviert).
• Stoppen Sie beim ersten Durchgang: standardmäßig aktiviert. Überspringt die verbleibenden Abschnitte, sobald der leichteste Abschnitt gefunden wird, der die Kriterien erfüllt, Sparen Sie unnötige Ergebnisse und Lösungszeit.
• Denken Sie über Knicken nach: Verwendet außerdem den Knickfaktor zusammen mit dem maximalen Nutzenverhältnis, um zu entscheiden, ob die Kriterien erfüllt sind. Um es zu aktivieren, Lösen Sie Ihr Modell erneut mit Lineare statische + Knicken.
• Führen Sie die Analyse für bestandene Abschnitte erneut durch: standardmäßig aktiviert. Führt die Analyse jedes Mal erneut durch, wenn ein Abschnitt gefunden wird, der die Kriterien erfüllt, was auch immer Analyseintervall. Dies kann den Designer verlangsamen, liefert aber ein genaueres Modell, sobald die Änderungen übernommen wurden.

Mitgliedereinstellungen

In diesem Bereich der Einstellungen, bleibt die Design-Code des Moduls Member Design wird angezeigt. Unter Designabschnitte von, Benutzer können wählen, ob sie entwerfen möchten Abschnitte (der Standard) oder von Gruppen. Der Designer importiert alle Abschnitte, die in diesem Modul gestaltet werden können, Der Benutzer hat jedoch die Kontrolle darüber, welche Abschnitte er entwerfen möchte. Der Designer entwirft jeweils einen einzelnen Abschnitt.

Mit der Analyseintervall ist eine wichtige Einstellung, und teilt der Software mit, wie oft der FEA-Löser erneut ausgeführt werden soll. Die schnellste Option ist Schneller Lauf (ein Intervall von 0) – Das bedeutet, dass wir bei der Prüfung jedes Abschnitts die gleichen Schnittgrößen verwenden. Das ist normalerweise in Ordnung, seit dem Biegemoment, Scherkraft- und Axialergebnisse ändern sich beim Ändern eines Abschnitts nicht allzu sehr. Jedoch, Durchbiegungsergebnisse ändern sich und können die Ergebnisse beeinflussen – da wir einen leichteren Abschnitt verwenden, Das Durchbiegungsergebnis muss aktualisiert werden, wenn das Eigengewicht reduziert wird.

So können Benutzer die Häufigkeit erhöhen, mit der der Solver zwischen den Testabschnitten ausgeführt wird. Die einzige Einschränkung besteht darin, dass dadurch der Prozess verlangsamt wird, da der FEA-Löser zwischen Abschnittsänderungen ausgeführt werden muss. Die Optionen sind:

• Schneller Lauf (geringe Genauigkeit): führt die Analyse zwischen den Abschnitten nicht erneut durch. Die Abschnitte werden anhand der aktuellen Kraftergebnisse getestet.
• Empfohlen (ausgewogen-schnell): Führt die Analyse alle erneut durch 7 Querschnitte.
• Empfohlen (ausgewogen-präzise): Führt die Analyse alle erneut durch 3 Querschnitte. Dies ist die Standardeinstellung.
• Langsamer Lauf (höchste Genauigkeit): Führt die Analyse zwischen jedem einzelnen Abschnittstest erneut durch.

Für große Modelle, Der Standardwert wird gesenkt, um die Laufzeit angemessen zu halten: ausgewogen-schnell für Modelle mit mehr als 500 Elemente, und Schneller Lauf für Modelle mit mehr als 2000 Elemente.

Mit der Suchmethode Legt fest, wie der Designer die Abschnittsbibliothek nach einem Abschnitt durchsucht, der Ihren Kriterien entspricht:

• Halbierung (CSA- und australische Standards): der Standard. Springt durch die Rangliste der Abschnitte, Halbierung des verbleibenden Suchbereichs nach jedem Test, und überspringt Abschnitte, die die Kriterien wahrscheinlich nicht erfüllen. Dadurch können bis zu eingespart werden 70% der Entwurfsprüfungen. In seltenen Fällen, Möglicherweise wird nicht der absolut beste Abschnitt gefunden.
• Sequentiell (langsam): testet die Abschnitte einzeln, vom leichtesten. Es ist langsamer, geht aber die ganze Liste durch.

Sehen Der Prozess des Designers Nachfolgend erfahren Sie, wie die einzelnen Methoden funktionieren.

Der Prozess des Designers

Der Designer wird wie folgt ausgeführt:

1. Führt eine erste Analyse/Entwurf durch, um sicherzustellen, dass das Modell korrekt eingerichtet ist, und um aktuelle Ergebnisse zu ermitteln
2. Beginnt mit dem Testen des ersten Abschnitts:
   1. Ordnet alle Abschnitte in der angegebenen Bibliothek in der Reihenfolge ihrer Querschnittsfläche. Wenn der aktuelle Abschnitt bereits bestanden wurde, schwerere Abschnitte werden weggelassen
   2. Ändert einen Abschnitt im Modell und führt die Analyse erneut aus (abhängig von Analyseintervall Einstellung)
   3. Mit den neuen Analyseergebnissen (Biegen, Durchbiegung usw.) Wir testen den nächsten Abschnitt, von der gepflückt Suchmethode (siehe unten)
   4. Speichern Sie die Ergebnisse und führen Sie die nächste Analyse durch
   5. Mit dem Sequentiell Suchmethode, Die Abschnitte werden einzeln getestet, vom leichtesten. Für Geschwindigkeit und Leistung, Alle unnötigen Tests werden übersprungen. Dies sind wenn (ein) der Letzte 5 Tests haben schlechtere Ergebnisse erbracht oder (b) Wir haben bereits das bestmögliche Nutzenverhältnis gefunden (c) Wir scheitern in großer Zahl, wir werden überspringen 5 Querschnitte
3. Beginnen Sie mit dem nächsten Abschnitt, wobei die aktualisierten Abschnitte aus früheren Iterationen übernommen werden

Halbierungssuche

Mit dem Halbierung Suchmethode, Die Abschnitte sind nach Querschnittsfläche geordnet, mit einer geringen Gewichtung ihrer elastischen Widerstandsmodule, so dass Abschnitte mit ähnlicher Fläche nach ihrer Biegekapazität geordnet werden. Der Designer also:

1. Beginnt mit dem aktuellen Abschnitt. Wenn es besteht, es durchsucht die leichteren Abschnitte; wenn es fehlschlägt, es durchsucht die schwereren
2. Testet den Abschnitt auf halbem Weg zwischen dem leichtesten Abschnitt, von dem bekannt ist, dass er erfolgreich ist, und dem schwersten Abschnitt, von dem bekannt ist, dass er fehlschlägt, und behält die Hälfte des Bereichs, der die Antwort enthält
3. Wenn ein getesteter Abschnitt ausfällt, sein Nutzenverhältnis jedoch nahe am Grenzwert liegt, es bewegt sich in kleineren Schritten, sodass mehr der leichteren Abschnitte rund um die Grenze getestet werden
4. Stoppt, wenn der Bereich nicht weiter eingegrenzt werden kann, und behält den leichtesten Durchgangsabschnitt, den es gefunden hat

Die Sprünge durch die Liste sind zu Beginn groß und werden kleiner, je länger die Suche dauert. Da eine große Querschnittsänderung die Kräfte im Modell am stärksten verändert, Der Designer führt die Analyse nach großen Sprüngen häufiger erneut durch: vor dem nächsten Test nach einem Sprung von mehr als 20 Abschnitte in der Liste, und zumindest alle 2 oder 3 Tests für kleinere Sprünge (oder öfter, wenn Sie Analyseintervall ist kürzer). Mit Schneller Lauf, Die Analyse wird nie erneut durchgeführt, Egal wie groß die Sprünge sind.

Reihenfolge der Abschnitte

Die Reihenfolge, in der die Abschnitte gestaltet sind, ist wichtig, da wir das Modell im Laufe der Zeit aktualisieren werden, wenn Sie am Ende leichtere Elemente aus den Optimierungen früherer Abschnitte erhalten, Sie wirken sich auf die Ergebnisse nachfolgender Abschnittsoptimierungen aus. Wenn es hilft, Benutzer können im Protokoll genau sehen, was der Designer unten getan hat Protokoll anzeigen wenn die Ergebnisse zurückkommen.

Betrachten Sie den Fall wobei die Spalten zuerst optimiert werden. Sie könnten bestehen, aber dann beginnen Sie mit der Gestaltung der Balken oben (vielleicht dicker/schwerer machen) Wenn Sie dann zurückgehen, überprüfen Sie die Spalten erneut, sie könnten scheitern. Jedoch, Optimierung in umgekehrter Reihenfolge, sollte dieses Problem nicht haben.

Ergebnisse

Die Ergebnisse werden in einem Popup angezeigt. Für jeden Abschnitt, Es zeigt den ursprünglichen und optimierten Abschnitt, die Anzahl der Tests, eine Notiz, das Nutzenverhältnis, die Ersparnisse (die Verringerung der Querschnittsfläche) und ein Kontrollkästchen zum Festschreiben. Als der Designer das Modell leichter machte, Außerdem wird die gesamte Materialeinsparung angezeigt (das Gewicht des Modells vor dem Designer-Lauf im Vergleich zum optimierten Modell). Im folgenden Beispiel, alles 3 Teile des Modells wurden optimiert, für ein 26% Materialeinsparung:

Mit der Anmerkungen In der Spalte erfahren Sie, was mit den einzelnen Abschnitten passiert ist:

• Keine Änderung: An Ihrem Abschnitt wurden keine Änderungen vorgenommen. Entweder ist es die beste Option, oder es gibt im getesteten Bereich keinen befahrbaren Abschnitt.
• Optimiert: Dies ist die beste Option im getesteten Sortiment.
• Jetzt vorbei: Der Abschnitt war zuvor fehlerhaft, aber jetzt geht es vorbei.
• Nicht passabel: Kein Abschnitt im Bereich ist passierbar.
• Beste Option: Dies ist die beste Option im getesteten Sortiment, aber es kann trotzdem sein, dass es fehlschlägt.
• Übersprungen: Der Abschnitt konnte nicht optimiert werden und wurde unverändert gelassen. Der Grund ist oberhalb der Tabelle aufgeführt.

Wir können uns alle Läufe und ihre Ergebnisse genauer ansehen, indem wir auf das Symbol unten klicken Einzelheiten. Daraufhin wird die folgende detaillierte Liste der Läufe angezeigt. Zum Beispiel, Abschnitt auswählen 3 (SHS100x100x5) wird Folgendes zeigen:

Von hier aus können wir durch Klicken auf die Spaltenüberschriften nach Max UR Ratio oder Cross-Area sortieren, und laden Sie die Liste mit herunter CSV herunterladen. Der ursprüngliche Abschnitt und der ausgewählte Abschnitt werden beschriftet. Dadurch können Benutzer die Optimierungsläufe überprüfen, um sicherzustellen, dass der richtige Abschnitt ausgewählt wurde. Im obigen Beispiel, Wir haben das standardmäßige maximale Nutzenverhältnis von beibehalten 0.95 und der Designer hat die Querschnittsfläche minimiert: Es wurde SHS100x100x4 ausgewählt, der leichteste getestete Abschnitt, der diese Designkriterien noch erfüllt.

Festschreiben Ihrer Ergebnisse

Sobald Sie mit den Ergebnissen zufrieden sind, Du kannst schlagen In der Menüleiste auf der linken Seite und klicke Änderungen übernehmen um die unten angekreuzten Abschnitte zu akzeptieren Begehen. Die Software übernimmt diese Formen sowohl im Design-Modul als auch im Design-Modul, und Ihr Strukturmodell. Die Software löst außerdem das Modell erneut auf und führt Ihre Designprüfung erneut durch, um Ihnen die aktuellsten Ergebnisse zu liefern. So in unserem obigen Beispiel, Nach dem Festschreiben können wir sehen, dass alle Abschnitte noch durchlaufen werden, mit einem maßgeblichen Nutzenverhältnis von 0.779:

Ändern Sie Ihren Abschnitt im Designmodus, bedeutet, dass Ihre Analyseergebnisse nicht mit Ihrem aktuellen Modell übereinstimmen. Wenn Sie Abschnitte auf andere Weise ändern, Wir empfehlen dringend, noch einmal zurückzugehen, Ihr Modell aufzulösen und die Entwurfsprüfung erneut durchzuführen, um sicherzustellen, dass Ihre Analyse- und Entwurfsergebnisse synchron sind.

Entwerfen fehlerhafter Mitglieder

Der Designer macht nicht nur vorbeikommende Mitglieder leichter: wenn ein Abschnitt fehlschlägt, Es durchsucht die schwereren Abschnitte nach dem leichtesten, der vorbeikommt. Um dies zu zeigen, Wir haben das optimierte Modell von oben genommen und die erste Lastkombination von 1,2D erhöht + 1.6L ist 1,6D + 2.4L.. Nach dem Lösen und erneuten Ausführen der Prüfung, die mittleren Säulen und die langen Balken versagen, mit einem maßgeblichen Nutzenverhältnis von 1.137:

Führen Sie den Designer erneut mit denselben Einstellungen aus, Die versagenden Stützen und Träger werden in schwerere Abschnitte verschoben (ER 140 AA bis HE 160 AA, und IPE O 330 zu IPE O 360) und markiert Jetzt vorbei. Da die Abschnitte schwerer wurden, ihre Ersparnisse sind negativ. Die Verstrebung besteht immer noch, also bleibt es so Keine Änderung:

Nach der Zusage, alle Mitglieder passen erneut, mit einem maßgeblichen Nutzenverhältnis von 0.860:

Fehlerbehebung

Wenn Sie den Designer nicht zum Laufen bringen können, Sie sollten Folgendes überprüfen:

• Werden Ihre Abschnitte aus der SkyCiv-Abschnittsdatenbank geladen?? Die Abschnitte müssen aus der Section Builder-Datenbank geladen werden, Auf diese Weise weiß der Designer, welchen Abschnittskatalog er testen muss. Wenn ein Abschnitt aus einer Bibliothekstabelle geladen wurde, die sich nicht mehr in der aktuellen Abschnittsbibliothek befindet (eine Legacy-Tabelle), Der Designer überspringt es und sagt es: Wählen Sie den Abschnitt erneut aus der Section Builder-Bibliothek aus und führen Sie den Designer erneut aus
• Können Sie einen Member Design „Check“ durchführen?? Dadurch wird bestätigt, dass alle Abschnitte gestaltbar sind und Ihr Modell korrekt eingerichtet ist. Da der Designer dies durchläuft, Damit es funktioniert, muss es für Ihr Basismodell laufen
• Haben Sie spezielle Elemente? (verjüngt sich, Starre Elemente)? Die Benutzeroberfläche sollte dies verhindern, aber in bestimmten Fällen kann dies trotzdem passieren. Bitte entfernen Sie diese speziellen Elemente aus den Designer-Einstellungen und versuchen Sie erneut, den Designer auszuführen
• Überprüfen Sie, ob Ihre Materialien mit dem zu testenden Designcode übereinstimmen. Nochmal, Dies sollte von der Benutzeroberfläche blockiert werden, kann aber in einigen Fällen passieren. Gehen Sie zurück zu Ihrem Modell und überprüfen Sie, ob diese Abschnitte mit dem Designcode übereinstimmen, den Sie ausführen möchten. Zum Beispiel, NDS sollte über geeignete NDS-Materialien verfügen, oder AISC sollte dem Abschnitt ein Stahlmaterial zugewiesen haben.
• Handelt es sich bei Ihrem Modell um ein Einheitensystem, das dem Entwurfsstandard-Einheitensystem entgegengesetzt ist?? Wir empfehlen, US-Designcodes in Imperial und AS auszuführen,IM,BS,CSA usw.. Standards alle in metrisch