Podpora powierzchniowa opisuje podparcie wszystkich elementów 2D powierzchni. Przemieszczeniom tych elementów można zapobiegać lub je ograniczać dzięki zastosowaniu sprężyn translacyjnych.
Podstawowe
Zakładka Główne umożliwia zarządzanie podstawowymi parametrami podpory.
Warunki podparcia
Warunki podparcia są podzielone na stopnie swobody 'Translacyjne' i 'Ścinanie'. Aby zdefiniować podporę, należy zaznaczyć pole wyboru dla odpowiedniej osi. Znacznik w polu wyboru wskazuje, że stopień swobody jest zablokowany, a przemieszczenie elementu w kierunku danej osi powierzchni nie jest możliwe.
W przypadku braku podpory lub ograniczenia ścinania należy usunąć zaznaczenie z odpowiedniego pola wyboru. Stała sprężystości translacyjnej lub sprężystości ścinania zostaje wówczas ustawiona na zero. 'Stałą sprężystości' można w każdej chwili dostosować, aby zamodelować sprężyste podparcie powierzchni. Sztywności sprężyste należy wprowadzić jako wartości obliczeniowe.
Parametry Cu,x i Cu,y reprezentują sprężyny translacyjne, opisujące wytrzymałość fundamentu na przemieszczenie w kierunkach x i y powierzchni. W przypadku płyty fundamentowej można użyć ich do zdefiniowania (niezależnej od obciążenia) nośności w kierunkach poziomych.
W oknie graficznym symbole podpór są zawsze wstawiane w kierunku dodatnich osi powierzchni. Jeżeli symbole leżą po "niewłaściwej" stronie powierzchni, można to zmienić za pomocą opcji Odwróć lokalny układ osi w menu kontekstowym powierzchni. Opcja ta dostępna jest dla wszystkich modeli typu '3D', nie dla modeli płaskich. Należy pamiętać, że użycie tej funkcji powoduje również zmianę kierunku działania nieliniowości.
Dla kierunku 'uz ' można określić nieliniowość (patrz rysunek Nowa podpora powierzchniowa). Kryterium 'Niepowodzenie w przypadku ujemnego lub dodatniego naprężenia kontaktowego σz ' określa, czy podpora może przenosić tylko dodatnie lub ujemne naprężenia. Dodatkowe parametry nieliniowości można zdefiniować w -egativeNonlinearitySettingsTab - Uszkodzenie przy ujemnym lub dodatnim naprężeniu kontaktowym σz .
Stosując kryteria zniszczenia, należy sprawdzić orientację lokalnych osi z. Za pomocą menu kontekstowego powierzchni można wyświetlać i ukrywać osie powierzchni.
Warunki podparcia dla 'Ścinanie' vxz i vyz określają, w jaki sposób zostanie uwzględniona nośność podpory na ścinanie w kierunku osi x i y powierzchni. W większości przypadków stała Pasternaka Cv wynosi od 0,1 Cu,z (mała nośność na ścinanie) do 0,5 ⋅ Cu,z (średnia nośność na ścinanie). Z reguły zachodzi następująca równość: Cv,xz = Cv,yz.
W przypadku podpory nieprzesuwnej wuz odpowiednie elementy ścinające macierzy sztywności są aktywowane automatycznie.
Poniższa tabela według Kolara [1] podaje orientacyjne wartości stałych sprężystości podłoża.
| Konsystencja gruntu | Cu,z [kN/m3 ] | Ceqv [kN] | Ceqv [kN] | Ceqv [kN] |
|---|---|---|---|---|
| minimalna | Średnie | wysokie | ||
| bardzo miękkie | 1 000 | 0 | 500 | 1 000 |
| średnio gęsty | 10 000 | 0 | 5 000 | 10 000 |
| gęste | 100 000 | 0 | 50 000 | 100 000 |
uz - Uszkodzenie, jeżeli naprężenie kontaktowe σz będzie ujemne lub dodatnie
W tej zakładce okna dialogowego można szczegółowo opisać uszkodzenie uz jako nieliniową właściwość podpory powierzchniowej (patrz ilustracja Nowa podpora powierzchniowa).
Na liście dostępne są następujące opcje:
- Podstawowe oddziaływanie jednokierunkowe: Podpora ulega zniszczeniu w przypadku ujemnych lub dodatnich naprężeń kontaktowych.
- Uplastycznienie od naprężenia kontaktowego: Podpora ulega zniszczeniu w przypadku ujemnych lub dodatnich naprężeń kontaktowych i jest skuteczna w innym obszarze tylko do określonej wartości naprężenia. Po jej przekroczeniu odkształcenia nadal rosną, ale naprężenia pozostają stałe.
- Tarcie w płaszczyźnie xy: Podpora ulega zniszczeniu w przypadku ujemnych lub dodatnich naprężeń kontaktowych. Siły tnące są przenoszone przez tarcie. Zależą one od występujących sił kontaktowych. Obowiązuje przy tym następująca zależność: τ = μz σ