1744x
004396
1.4.2020

Dotaz

Jak lze transformovat vlastnosti modulu pružnosti a smykového modulu membránové tkaniny s obvyklou syntaxí síla/délka na obecnou syntaxi síla/plocha pro zadání v programu RFEM?


Odpověď:
Tloušťka membrán je obvykle v porovnání s plošným protažením velmi slabá. V důsledku těchto extrémních geometrických poměrů se tuhost membránových tkanin vztahuje většinou bez zohlednění tloušťky přímo na šířku pásu, tzn. linii (srovnej s liniovou pružinou).

V obecném programu RFEM pro výpočet pomocí metody konečných prvků se naproti tomu zpracovávají nezávisle na sobě definice materiálů (E, G, ν atd.) a vlastnosti plochy (skořepina, membrána atd.). Tak je při zadání pouze materiálu ještě nejasné, zda se jedná např. o tuhou deskovou nosnou konstrukci nebo pružnou membránovou konstrukci namáhanou tahem. Finální specifikace prvku vyplyne teprve s dodatečným uvážením vlastností plochy pro simulaci. Proto program RFEM vždy vyžaduje nezávisle na geometrických poměrech simulovaného konstrukčního prvku popis tuhosti v obecné jednotkové syntaxi síla/plocha.

Membránová tuhost vztažená na linii v syntaxi síla/délka tak může být v programu RFEM převedena do syntaxe síla/plocha při zohlednění referenční tloušťky d:

$\frac{\mathrm F}{\mathrm A}=\frac{\left({\displaystyle\frac{\mathrm F}{\mathrm L}}\right)}{\mathrm d}$

kde
F je síla,
L je délka,
d je referenční tloušťka
A je plocha.

Takto transformovaná tuhost ve formátu síla/plocha je tak vztažena na použitou referenční tloušťku a v programu RFEM pomocí zadání referenční tloušťky d jako tloušťky membránové plochy může změnit původně zadanou tuhost membrány ve formátu síla/délka.