Nelinearity podpor na názorném příkladu | 2.1 Rotace

Odborný článek

V praxi stojíme často před úkolem co možná nejrealističtěji modelovat podporové podmínky, abychom mohli uvážit jejich vliv při posouzení deformací a vnitřních sil konstrukce a abychom umožnili navrhnout co možná nejekonomičtější konstrukce. Programy RFEM a RSTAB nabízejí mnoho různých možností pro zadání nelinearit uzlových podpor. V našem druhém příspěvku si na jednoduchém příkladu ukážeme, jaké jsou možnosti, pokud chceme zadat nelineární rotační podepření. Pro lepší pochopení vždy současně předvedeme výsledek v případě lineárně zadané podpory.

Obecně

Každá uzlová podpora má vlastní lokální osový systém. Osy se označují jako X', Y' a Z'. Standardně se lokální osový systém podpory řídí globálním systémem os v daném modelu v programu RFEM nebo případně RSTAB. Osový systém podpor však může definovat také sám uživatel nebo ho může jednoduše natočit. V našem příkladu zapneme zobrazení osových systémů u všech uzlových podpor.

Jednotlivé možnosti zadání nelinearity si ukážeme v případě pootočení okolo osy Y'. Obdobné možnosti ovšem platí i pro oba zbývající směry v osovém systému podpory. Určení kladného směru rotace se řídí pravidlem pravé ruky.

Poznámka: Nelinearita se vztahuje vždy na působící podporovou sílu.

Neúčinnost, je-li MY' záporné

Obr. 01 - Neúčinnost, je-li MY' záporné

Osa Y' směřuje k nám. Levotočivý podporový moment je tak kladný. Vnesené zatížení vyvolává v podpoře pravotočivý podporový moment, a proto je moment v podpoře záporný.

Neúčinnost, je-li MY' kladné

Obr. 02 - Neúčinnost, je-li MY' kladné

Osa Y' směřuje k nám. Levotočivý podporový moment je tak kladný. Vnesené zatížení vyvolává v podpoře levotočivý podporový moment, a proto je moment v podpoře kladný.

Částečná účinnost: Prokluz

Obr. 03 - Částečná účinnost: Prokluz

Částečnou účinnost lze zadat v přídavném dialogu. Můžeme přitom samostatně definovat působení podpory v kladné oblasti (kladný podporový moment MY' a kladné pootočení φY') a působení podpory v záporné oblasti (záporný podporový moment MY' a záporné pootočení φY'). Nastavení se pak graficky znázorní v diagramu.

Jestliže jsme podporu definovali jako „pevnou“ pro otáčení okolo Y', bude se v případě zadání „plné účinnosti“ a „prokluzu“ uzlová podpora otáčet až do dosažení stanoveného prokluzu. Poté bude působící podporový moment plně přenášen. Pokud jsme zadali pružinu, bude pružina působit po dosažení zadaného prokluzu.

Částečná účinnost: Zplastizování a prokluz

Obr. 04 - Částečná účinnost: Zplastizování a prokluz

Jestliže nastavíme tuto volbu, můžeme zadat mezní podporový moment a hodnotu pro prokluz. I v tomto případě lze údaje definovat zvlášť pro kladnou a pro zápornou oblast. Jakmile pootočení přesáhne stanovený prokluz, může podpora maximálně přenášet zadaný mezní podporový moment. Jestliže působící podporový moment překročí mezní podporový moment, pootočení se dále zvětšuje, aniž by se již dále zvyšoval podporový moment.

Částečná účinnost: Pružina a prokluz

Obr. 05 - Částečná účinnost: Pružina a prokluz

Pokud jsme u podpory zadali konstantu tuhosti, bude pro „částečnou účinnost“ k dispozici další volba „Vetknutí od natočení podpory φ+“. Pro prokluz lze, jak jsme již popsali, stanovit mezní hodnotu. Spolu s mezní hodnotou „pootočení“ se tak definuje rozmezí účinnosti zadané pružiny. Mezní hodnotou „prokluzu“ a mezní hodnotou „pootočení“ se stanoví oblast účinnosti lineární rotační pružiny. Jestliže pootočení překročí mezní hodnotu „pootočení“, bude se podporový moment plně přenášet, aniž by se pootočení nadále zvětšovalo. Stejně jako u ostatních možností lze účinnost podpory definovat samostatně pro kladnou a pro zápornou oblast.

Částečná účinnost: Kolaps od podporového momentu

Obr. 06 - Částečná účinnost: Kolaps od podporového momentu

Jestliže jsme u podpory zadali konstantu tuhosti, můžeme definovat také „Kolaps od podporového momentu M+“. Také tuto volbu lze kombinovat s prokluzem. Podporový moment roste v závislosti na konstantě rotační tuhosti až do dosažení stanoveného mezního podporového momentu. Při jeho překročení náhle podpora ztratí pro daný směr účinnost.

V našem následujícím příspěvku se budeme zabývat dalšími, dosud nepopsanými možnostmi zadání.

Ke stažení

Odkazy

Kontakt

Kontakt

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte nás nebo využijte stránky s často kladenými dotazy.

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

RFEM Hlavní program
RFEM 5.xx

Hlavní program

Program RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků umožňuje rychlé a snadné modelování konstrukcí, které se skládají z prutů, desek, stěn, skořepin a těles. Pro následná posouzení jsou k dispozici přídavné moduly, které zohledňují specifické vlastnosti materiálů a podmínky uvedené v normách.

Cena za první licenci
3 540,00 USD
RSTAB Hlavní program
RSTAB 8.xx

Hlavní program

Program pro statický výpočet a navrhování prutových a příhradových konstrukcí, provedení lineárních a nelineárních výpočtů vnitřních sil, deformací a podporových reakcí.

Cena za první licenci
2 550,00 USD