会员设计师

为您的设计获得最优化的部分, 只需单击一下.

SkyCiv会员设计设计师节省用户时间, 通过添加检查给定数据库中每个可能的部分并选择具有最小横截面积和最佳利用率的形状. 目前, 设计师支持SkyCiv钢, 冷成型钢和木材构件设计规范 (AISC, BS, EUROCODE, 作为, 新西兰移民局, CSA, 是, AISI, AS / NZS 4600, NDS 和 AS 1720). 设计器正常工作有几个标准:

• 该部分必须从部分生成器中的库加载
• 会员设计 检查一下 函数必须能够运行

设计师存在于我们所有的钢材上, 通过 SkyCiv Structural 3D 的木材和冷成型构件设计软件, SkyCiv Beam 和我们的独立设计软件. 想要完整的视频演练? 访问我们的 示例教程 关于这个功能.

启动设计器

启动会员设计 设计师, 您需要首先打开您正在设计结构的成员设计模块. 在此示例中，我们正在运行欧洲规范 3 (在 1993-1-1:2005) 钢检查. 模块打开后, 只需单击 运行设计师 模块右上角的按钮. 在下面的模型中, 带有 HE 的钢框架 200 B柱, IPE 360 梁和 SHS100x100x5 支撑, 所有成员都通过了检查，管理效用率为 0.767, 所以有空间使用较轻的部分:

设计器设置

用户有许多可用的控件和设置, 包括目标效用比, 部分高度/宽度限制以及您希望设计的部分. 通过点击 运行设计师 纽扣, 的 设计器设置 会出现. 它是 会员设计 选项卡包含以下选项:

的 一般 选项卡有 自动提交更改 选项: 当勾选时, 设计器自动将优化的部分提交到当前模型中.

过滤器

默认, 设计器查看加载该部分的库的所有部分. 这些选项将控制设计器在选择最优化的部分时查看哪些部分:

• 截面高度之间 和 截面宽度之间: 仅测试高度或宽度在给定范围内的部分 (对于公制型号，单位为毫米).
• 部分排除列表: 跳过名称包含这些条目之一的任何部分. 例如, W6x 将排除名称中包含 W6x 的任何部分. 逗号分隔多个条目.
• 部分包含列表: 仅测试名称包含这些条目之一的部分. 这会覆盖部分排除列表. 逗号分隔多个条目.

标准

• 最大利用率: 任何 UR 高于指定值的结果都不会被视为有效选择. 默认是 0.95.
• 最小化截面面积: 设计师总是寻找横截面积最小的通过路段 (该选项始终打开).
• 停在第一道口: 默认开启. 一旦找到符合标准的最轻部分，则跳过剩余部分, 节省不必要的结果和解决时间.
• 考虑屈曲: 还使用屈曲因子和最大效用比来确定是否满足标准. 启用它, 重新解决你的模型 线性静态 + 屈曲.
• 对通过的部分重新运行分析: 默认开启. 每当找到满足条件的部分时重新运行分析, 无论什么 分析区间. 这可能会减慢设计师的速度, 但一旦提交更改，就会提供更准确的模型.

会员设置

在这个设置区域, 的 设计规范 显示了成员设计模块的. 下 设计部分, 用户可以选择设计 栏目 (默认值) 或通过 团体. 设计器将导入此模块中可设计的任何部分, 但用户可以控制添加/删除他们想要设计的部分. 设计师一次会设计一个部分.

的 分析区间 是一个重要的设置, 并会告诉软件重新运行 FEA 求解器的频率. 其最快的选择是 快速奔跑 (的间隔 0) – 这意味着我们在测试每个部分时将使用相同的内力. 这通常是可以的, 由于弯矩, 改变截面时剪力和轴向结果不会发生太大变化. 然而, 偏转结果会发生变化并可能影响结果 - 因为我们使用较轻的部分, 随着自重的减小，需要更新偏转结果.

因此，用户可以增加求解器在测试部分之间运行的频率. 这里唯一的警告是它会减慢这个过程, 因为 FEA 求解器必须在截面更改之间运行. 选项有:

• 快速奔跑 (准确度低): 不重新运行各部分之间的分析. 这些部分根据当前的力结果进行测试.
• 受到推崇的 (平衡-快速): 每隔一段时间重新运行一次分析 7 截面.
• 受到推崇的 (平衡准确): 每隔一段时间重新运行一次分析 3 截面. 这是默认值.
• 慢跑 (最高准确度): 在每个部分测试之间重新运行分析.

对于大型型号, 降低默认值以保持合理的运行时间: 平衡-快速 对于型号超过 500 构件, 和 快速奔跑 对于型号超过 2000 构件.

的 检索方式 设置设计器如何在剖面库中搜索符合您条件的剖面:

• 二分法 (skyciv.com/media/images/features/structural/v2/SkyCiv-Structural-Analysis-Software-3D-Building-1.png): 默认值. 跳转章节的排名列表, 每次测试后将剩余搜索范围减半, 并跳过不太可能满足标准的部分. 这最多可以节省 70% 设计检查的. 在极少数情况下, 它可能找不到绝对最好的部分.
• 顺序 (慢的): 逐一测试各个部分, 从最轻的. 速度较慢, 但遍历整个列表.

看 设计师的流程 下面介绍了每种方法的工作原理.

设计师的流程

Designer的运行方式如下:

1. 运行初始分析/设计以确保模型设置正确并确定当前结果
2. 开始测试第一部分:
   1. 按横截面积顺序对指定库中的所有截面进行排名. 如果当前部分已经通过, 较重的部分被省略
   2. 更改模型中的部分并重新运行分析 (取决于 分析区间 环境)
   3. 有了新的分析结果 (弯曲, 偏转等.) 我们测试下一部分, 挑选的 检索方式 (见下文)
   4. 存储结果并运行下一步分析
   5. 随着 顺序 搜寻方法, 这些部分都经过一一测试, 从最轻的. 为了速度和性能, 将跳过任何不必要的测试. 这些是如果 (一个) 最后 5 测试产生了更糟糕的结果或 (b) 我们已经找到了最佳的效用比率 (C) 我们失败了很多, 我们将跳过 5 截面
3. 从下一部分开始, 先前迭代中的更新部分已完成

二分搜索

随着 二分法 搜寻方法, 截面按横截面积排列, 弹性截面模量的权重较小, 以便相似面积的截面按其弯曲能力排序. 那时的设计师:

1. 从当前部分开始. 如果通过的话, 它搜索较轻的部分; 如果失败, 它搜索较重的
2. 测试已知通过的最轻部分和已知失败的最重部分之间的中间部分, 并保留包含答案的范围的一半
3. 当测试路段出现故障但其利用率接近极限时, 它以较小的步幅移动, 以便测试极限附近更多较轻的部分
4. 当范围无法进一步缩小时停止, 并保留它发现的最轻的通过部分

列表中的跳转在开始时很大，随着搜索的结束而变小. 由于截面的较大变化对模型中的力的影响最大, 设计师在大幅跳跃后更频繁地重新运行分析: 跳跃超过后，在下一次测试之前 20 列表中的部分, 并且至少每一个 2 要么 3 测试较小的跳跃 (或者更频繁地如果您 分析区间 较短). 和 快速奔跑, 分析永远不会重新运行, 无论跳跃的大小.

各部分的顺序

各部分的设计顺序很重要, 因为如果您最终得到上一节优化中较轻的元素，我们将在进行过程中更新模型, 会影响后续截面优化的结果. 如果有帮助的话, 用户可以查看设计者所做操作的日志 查看日志 当结果回来时.

考虑案例 首先优化列的位置. 他们可能会通过, 但当你开始设计上面的横梁时 (也许使它们更厚/更重) 然后当你回去重新检查列时, 他们可能会失败. 然而, 以相反的顺序优化它们, 不应该有这个问题.

结果

结果将显示在弹出窗口中. 对于每个部分, 它显示了原始部分和优化部分, 测试次数, 一个注释, 效用比率, 节省的 (横截面积的减少) 和一个提交它的复选框. 当设计师让模型变得更轻时, 它还显示了总材料节省量 (Designer 运行之前模型的权重与优化模型的比较). 在下面的例子中, 全部 3 模型的各个部分进行了优化, 对于一个 26% 节省材料:

的 笔记 专栏告诉您每个部分发生了什么:

• 没有变化: 您的部分没有发生任何变化. 要么就是最好的选择, 或者测试范围内没有可通过的路段.
• 优化: 这是测试范围内找到的最佳选择.
• 现在路过: 该部分之前曾出现过故障, 但现在过去了.
• 过不去: 范围内没有任何部分可以通过.
• 最佳选择: 这是测试范围内找到的最佳选择, 但它可能仍然失败.
• 跳过: 该部分无法优化并保持不变. 原因如上表所示.

我们可以通过单击下面的图标来仔细查看所有运行及其结果 细节. 这将显示以下详细的运行列表. 例如, 选择部分 3 (SHS100x100x5) 将显示以下内容:

从这里，我们可以通过单击列标题按最大 UR 比率或交叉面积进行排序, 并下载列表 下载 CSV 文件. 原始部分和所选部分均已标记. 这允许用户查看优化运行以确保选择了正确的部分. 在上面的例子中, 我们保留默认的最大效用比率 0.95 设计师将横截面积最小化: 它选择了SHS100x100x4, 经测试仍符合此设计标准的最轻部分.

提交结果

一旦您对结果感到满意, 你可以打 您现在将为要创建的每个节点输入 x 和 y 值 然后点击 提交更改 接受下面勾选的部分 犯罪. 该软件将在设计模块中提交这些形状, 和你的结构模型. 该软件还将重新求解模型并重新运行您的设计检查，为您提供最新的结果. 所以在我们上面的例子中, 提交后我们可以看到这些部分仍在通过, 控制效用比率为 0.779:

从设计模式更改您的部分, 将意味着您的分析结果与您当前的模型不一致. 如果您以任何其他方式更改部分, 我们强烈建议返回并解决您的模型并重新运行设计检查以确保您的分析和设计结果同步.

设计失败的成员

设计师不仅让路过的成员变得更轻松: 当某个部分失败时, 它会在较重的部分中搜索通过的最轻的部分. 为了显示这个, 我们采用上面的优化模型，并从 1.2D 增加了第一个荷载组合 + 1.6L为1.6D + 2.4大号. 解决后重新运行检查, 中柱和长梁失效, 控制效用比率为 1.137:

使用相同的设置再次运行设计器, 失效的柱和梁被移至较重的部分 (他 140 AA 至 HE 160 AA, 和IPE O 330 至IPE O 360) 并标记 现在路过. 由于部分变得更重, 他们的 储蓄 是负面的. 支撑仍然通过, 所以它被保留为 没有变化:

提交后, 所有成员再次通过, 控制效用比率为 0.860:

故障排除

如果您无法运行设计器, 你应该检查以下内容:

• 您的部分是从 SkyCiv 部分数据库加载的吗? 需要从剖面生成器数据库加载剖面, 这样设计者就知道要测试哪些部分目录. 如果从当前节库中不再存在的库表加载节 (遗留表), 设计师跳过它并这么说: 从剖面生成器库中重新选择剖面并再次运行设计器
• 您可以进行会员设计“检查”吗? 这将确认这些部分都是可设计的并且您的模型设置正确. 由于设计师迭代了这个, 它需要为您的基本模型运行才能运行
• 你有什么特别的元素吗 (锥度, 刚性构件)? 用户界面应该防止这种情况发生, 但在某些情况下，这仍然可能会被忽视. 请从设计器设置中删除这些特殊元素，然后尝试再次运行设计器
• 检查您的材料是否符合正在测试的设计规范. 再次, 这应该被 UI 阻止，但在某些情况下可能会发生这种情况. 返回您的模型并检查这些部分是否与您尝试运行的设计代码一致. 例如, NDS 应具有适当的 NDS 材料或 AISC 应具有分配给该部分的钢材.
• 您的模型是否与设计标准单位系统相反的单位系统? 我们建议在 Imperial 和 AS 中运行美国设计规范,在,BS,中证协会等. 标准均为公制