Zohlednění možného kontaktu mezi pruty ležícími nad sebou

Tipy & triky

Občas se stává, že dva křížící se nosníky leží blízko nad sebou. Při modelování takových konstrukcí nastává otázka, jak lze mezi oběma nosníky zohlednit kontakt s přenosem sil v tlaku, zatímco kontakt v tahu má být jmenovitě u horního nosníku při zdvihu neúčinný.

Při modelování výše popsané situace se doporučuje rozdělit nejdříve oba pruty v úrovni jejich překřížení, takže v daných místech vznikne nový uzel. Jestliže je funkce „Spojit linie/pruty“ v místní nabídce deaktivována, je třeba ji u obou křížících se prutů použít ručně. Tyto pruty se následně rozdělí v předem vytvořeném uzlu, zůstávají ovšem nadále spojitými pruty.

Obr. 01 - Původní konstrukce

V dalším kroku se oba křížící se pruty spojí krátkým tuhým prutem mezi oběma novými uzly.

Obr. 02 - Konstrukce s vloženým spojujícím tuhým prutem

Na počátku i konci tuhého prutu se ideálně zadá momentový kloub, takže v daném místě se nebudou přenášet žádné momenty.

V posledním kroku se na spoji, respektive na vloženém tuhém prutu zadají následující dvě podmínky:

  1. Neúčinnost v tahu jmenovitě u horního prutu
  2. Přenos sil v tlaku pouze při kontaktu obou prutů

Obě podmínky lze definovat na příslušných koncových kloubech tuhého prutu jako nelinearitu pomocí diagramu. Nejdříve je přitom potřeba otevřít dialog „Upravit kloub na konci prutu“.

Obr. 03 - Zadání podmínek uvolnění

Jakmile jako vztažný systém vybereme lokální osy prutu, a aktivujeme tedy kloub pro přenos normálové síly ux, můžeme v pravé části dialogu vybrat pro zadání nelinearity diagram. Tlačítkem „Upravit nelinearitu posuvného kloubu N ...“ nyní otevřeme dialog „Nelinearita - diagram - kloub na konci prutu ux“.

Obr. 04 - Zadání nelineárního posuvného kloubu pomocí diagramu

V kladné oblasti normálové síly zadáme neúčinnost v tahu. To znamená, že zde aktivujeme pouze volbu „Přetržení“ (po posledním kroku). V záporné oblasti normálové síly nejdříve zrušíme označení volby „Symetricky okolo počátku“, a můžeme tak zadat následující dva kroky:

  • 1. Normálová síla N = 0,000 kN, deformace -ux = 0,000 m
  • 2. Normálová síla N = 0,000 kN, deformace -ux v našem příkladu = -0,060 m
  • Výše uvedených 6 centimetrů „prokluzu“ odpovídají vzdálenosti mezi horní hranou spodního nosníku a dolní hranou horního nosníku a platí samozřejmě pouze pro náš příklad. Je tudíž třeba je upravit podle vzdálenosti mezi oběma nosníky. Příslušnou hodnotu určíme následovně:

    ux = (délka tuhého prutu) - (poloviční výška nosníku u horního prutu) - (poloviční výška nosníku u spodního prutu)

    Má-li síla plně působit po dosažení zadané deformace, je třeba průběh po posledním kroku nastavit na „Zastavení“. Zadání v obou dialozích nyní můžeme postupně potvrdit tlačítkem [OK].

    Grafická a numerická kontrola

    Jakmile jsme úspěšně zadali nelinearitu a můžeme zobrazit první výsledky, je třeba dát pozor při znázornění deformací na faktor zobrazení (nastavení faktoru zobrazení deformace v řídicím panelu v záložce „Faktory“). Grafická kontrola zadané nelinearity má při možném kontaktu prutů (tlak) smysl pouze s nastaveným faktorem zobrazení „1“, protože při zobrazení deformace v převýšeném měřítku to může například vypadat tak, jako by se horní prut ohýbal níže než spodní prut.

    Obr. 05 - Pohled rovnoběžně s rovinou X/Y: Deformace konstrukce s faktorem zobrazení 1

    Vzhledem k původní poloze je průhyb horního prutu při kontaktu prutů samozřejmě vždy větší než průhyb spodního prutu. Kromě grafické kontroly by se tak dále měly překontrolovat také hodnoty deformace, abychom ověřili, že jsme příslušnou nelinearitu zadali správně. Při kontaktu obou prutů pak platí:

    (deformace horního prutu) - (složka zadaného prokluzu ux) = (deformace spodního prutu)

    Při kontaktu obou nosníků by měl také tuhý prut přenášet odpovídající tlakovou sílu. Příslušnou volbu lze aktivovat v navigátoru Zobrazit (viz FAQ 002080).

    Klíčová slova

    kontakt křížící se nosníky nelinearita

    Ke stažení

    Odkazy

    Kontakt

    Kontakt

    Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
    Kontaktujte prosím kdykoli naši bezplatnou technickou podporu e-mailem, na chatu nebo na fóru anebo se podívejte do sekce často kladených dotazů (FAQ).

    +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