Aby uzyskać istotne wyniki dotyczące wyboru wybranego podejścia do modelowania, pomocne może być wygenerowanie konstrukcji, którą można porównać z metodami klasycznymi.
W poprzednim artykule obliczono nośność obliczeniową połączenia ze sztywną blachą czołową za pomocą wzoru zgodnego z EN 1993-1-8 [1]. W tym przykładzie, nośność obliczeniowa płyty czołowej powinna zostać obciążona za pomocą metody MES, a wyznaczona nośność obliczeniowa wynosi 324,95 kNm.
Model powierzchniowy
Wprowadzono belkę HEB 400 o długości 500 mm, która została podzielona na powierzchnie. Zakładając, że blacha czołowa zachowuje się sztywno pod masywnymi łbami śrub, wygenerowano sztywną powierzchnię o średnicy podkładki 44 mm. Aby przeprowadzić symulację sprężystości śrub pod wpływem rozciągania, zdefiniowano śruby o średnicy 24 mm i długości 29 mm (= grubość blachy czołowej + grubość podkładki). Aby zapewnić równomierne przyłożenie obciążenia do belki, w miejscu przyłożenia obciążenia zastosowano sztywną blachę czołową.
Ponieważ sztywna podpora w osi z płyty czołowej może powodować problemy ze zbieżnością, przyjęto sprężyste podłoże powierzchniowe o wartości 2 ∙ 108 kN/m³ oraz w miejscach, w których nie może dojść do odkształcenia ze względu na warunki symetrii w miejscu połączenia belki lub w miejscach, gdzie występują największe siły kontaktowe, została dodatkowo zaprojektowana podpora liniowa. Obie podpory powinny ulec uszkodzeniu w przypadku dodatniej reakcji podporowej. Ponieważ norma EN 1993-1-8 [1] umożliwia wymiarowanie plastyczne, wybrano model materiałowy „Izotropowy plastyczny 2D/3D” z kryterium uplastycznienia 23,5 kN/cm². Po osiągnięciu kryterium plastyczności w elemencie skończonym element nie może przenosić dalszych sił i następuje redystrybucja naprężeń.
Wyniki
Kryterium zniszczenia "Uszkodzenie śruby z uplastycznieniem pasa" obliczeń ręcznych może zostać sprawdzone.
W przypadku stosowania nieliniowego modelu materiałowego "Izotropowy plastyczny 2D/3D" należy ocenić powierzchnię elementów w stanie plastycznym. Należy pamiętać, że pozostałe uszkodzenia odpowiadają elementom w stanie plastycznym. Model MES pokazuje plastyczne obszary, które są zbyt duże. Oznacza to, że połączenie w modelu powierzchniowym jest przeciążone. Określona siła rozciągająca śruby z 279 i 288 kN również przekracza dopuszczalną graniczną siłę rozciągającą.
Podczas dodatkowego modelowania wyznaczono obszary plastyczne o podobnej wielkości, w których belka, płyta czołowa, śruby i spoiny zostały przedstawione za pomocą brył, a przeniesienie siły z belki na płytę czołową odbywa się poprzez spoiny (=większa powierzchnia obciążenia).
Dlubal_KohlA_]_LI.jpg?mw=350&hash=21d94ec9a723c608496e9e95a21bb1309ab5067a)
Dlubal_KohlA_Rev1.png?mw=350&hash=f8d2ccd6ebb5a4c58d1c98f433e9f5171a41f581)
.jpg?mw=350&hash=91f398b559b26a6ac36fd7ecdf5e395e7b9b856d)
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
