Os seguintes comentários dizem respeito aos cálculos de estruturas, incluindo cabos:
- A definição das forças de tensão iniciais nos cabos deve ser bem pensada. Os valores das forças de tensão ou tensões especificados em uma definição de cabo são os valores exatos exigidos pelo algoritmo no caso de carga da montagem no cabo apropriado (medido ao longo de seu banzo). Esse requisito resulta na localização do comprimento de cabo necessário. Se as forças de tensão implementadas em uma estrutura isostática não estiverem equilibradas, o equilíbrio não poderá ser alcançado.
Frequentemente, um usuário define a força de tensão de um cabo menor que a carga (como peso próprio) que atua sobre ele; em casos assim, sabe-se que não há solução física para esse modelo. Um problema semelhante diz respeito ao modelo estático exibido na imagem a seguir.
O modelo que é exibido pode ser um modelo de toda uma estrutura ou parte de uma estrutura maior. Se, na definição de um cabo, os valores aleatórios das forças de tensão da montagem forem atribuídos aos números de cabos 1, 2 e 3, provavelmente será impossível cumprir as condições de equilíbrio para a direção horizontal (o total para os componentes horizontais das forças de tensão de todos os três cabos precisaria ser igual ou próximo a zero). Portanto, o processo de cálculo para essa estrutura não será convergente ou ocorrerão erros de cálculo. Esses erros são típicos de deslocamentos anormalmente grandes e ângulos de rotação de nós de estrutura (para atender às condições de equilíbrio, ângulos de rotação anormalmente grandes são definidos na estrutura, o que frequentemente resulta em exceder o domínio das funções: acos, asin ou root).
Portanto, no estágio inicial dos cálculos, é melhor definir os cabos especificando o comprimento do cabo em vez das forças de tensão. Somente depois de se familiarizar com os valores aproximados das forças de tensão, você poderá determinar os valores das forças de tensão para valores razoáveis de comprimento do cabo, tendo em mente que as condições de equilíbrio devem ser cumpridas pelo menos aproximadamente em nós similares aos do modelo mostrado na imagem acima.
Uma situação semelhante ocorre com cadeias colineares de cabos aos quais os mesmos valores de força de tensão são atribuídos. A análise não é convergente, porque as forças de tensão não podem ser similares em todos os cabos por causa do côncavo do cabo.
- Os cabos não mostram rigidez da dobra. Para cadeias de cabos colineares ou redes de cabos, lembre-se de que elas não têm rigidez na direção perpendicular, especialmente se os efeitos não lineares de terceira ordem (Pdelta), que é o efeito da modificação de geometria (forma) na rigidez da estrutura, não forem considerados.
- Como os elementos de cabo causam uma forte não linearidade do sistema, em alguns casos, você deve:
- Definir um número maior de incrementos de carga (NDIV>10).
- Aplicar o algoritmo completo Newton-Raphson, o que significa que a matriz de rigidez K deve ser atualizada após cada incremento e subincremento de carga.
No entanto, os parâmetros acima não devem ser sempre definidos. Em alguns casos, quando a convergência da solução é obtida mesmo em um incremento de carga, é possível usar o algoritmo mais simples (Tensão inicial).
- Se os cabos forem definidos especificando o comprimento (usando as opções: Comprimento, Dilatação, Dilatação relativa ou sem qualquer comando) e forem aplicadas cargas a uma estrutura que faz com que alguns cabos não funcionem (não podem suportar nenhuma força), a análise de uma estrutura de cabos poderá não alcançar a convergência. Para evitar isso, a carga de peso próprio deve ser aplicada a todos os cabos no caso de carga da montagem. Ela reflete a situação real, porque as estruturas reais não incluem cabos que não suportam tensão, pois há sempre uma pequena tensão resultante do peso próprio do cabo.