Liniové podpory

Pomocí liniové podpory jsou definovány okrajové podmínky pro všechny uzly sítě KP ležící na dané linii. Těmto uzlům mohou být odebrány stupně volnosti v posunutí nebo pootočení, popř. mohou být omezeny definovanými lineárními nebo rotačními konstantami tuhosti.

Pokud chceme liniové podpoře přiřadit nelineární vlastnosti, můžeme definovat kritéria neúčinnosti pro tahové a tlakové síly, meze roztržení a meze kluzu nebo pracovní diagramy.

Uživatelsky definovaná liniová podpora se symbolem zaškrtávacího políčka udává omezené stupně volnosti. Předem definovány jsou typy podpory 'Kloub' a 'Fixní'.

Základní údaje

V záložce Hlavní se nastavují základní parametry podpory.

Souřadný systém

Vlastnosti liniové podpory mohou být vztaženy jako 'globální' k osám X, Y a Z, nebo jako 'lokální' k osám linie x, y, z. Indexy v sekci 'Podporové podmínky' se liší v závislosti na výběru.

Osový systém lokální liniové podpory lze natočit. Kladný úhel β vyvolává pravotočivé natočení podpory okolo kladné osy linie x.

Po výpočtu je možné vyhodnotit podporové reakce natočené liniové podpory ve vztahu ke globálnímu i lokálnímu osovému systému.

Podporové podmínky

Podporové podmínky se dělí na 'translační' a 'rotační' stupeň volnosti. Translační stupně udávají podpory ve směru jejich os; rotační stupně popisují vetknutí okolo těchto os.

Pro zadání podpory nebo vetknutí je třeba zaškrtnout políčko u příslušné osy. Zaškrtnutí znamená, že stupeň volnosti je blokován a posun nebo natočení linie v příslušném směru nebo okolo něj není možné.

Pokud není k dispozici žádná podpora nebo vetknutí, zrušte zaškrtnutí příslušného políčka. Poté se konstanta translační nebo rotační pružiny nastaví na nulu. 'Konstantu tuhosti' je možné kdykoli upravit pro modelování pružného podepření linie. Jako návrhové hodnoty se zadávají tuhosti pružin.

Ve sloupci 'Nelinearita' lze cíleně nastavit přenos vnitřních sil pro každou složku. V závislosti na stupni volnosti jsou v seznamu nelinearit k dispozici příslušné položky.

Nelineárně působící podpory se v grafice zobrazí jinou barvou.

Neúčinnost , je-li podporová síla či moment kladný, resp. záporný

Lze tak snadno určit, zda podpora může přenášet pouze kladné nebo záporné síly nebo momenty: Pokud působí síla nebo moment v zakázaném směru, pak tato složka podpory vypadne. Ostatní podepření a vetknutí jsou nadále účinné.

'Záporný' nebo 'kladný' směr se vztahuje na síly nebo momenty působící na liniovou podporu vzhledem k příslušným osám (nikoli reakcí ze strany podpory). Znaménka vycházejí ze směru globální nebo lokální osy. Pokud například globální osa Z směřuje dolů, má zatěžovací stav „Vlastní tíha“ kladnou podporovou sílu p_Z.

Neúčinnost vše, je -li podporová síla/podporový moment kladný nebo záporný

Na rozdíl od výše popsané neúčinnosti jedné jednotlivé komponenty se podpora stane zcela neúčinnou, pokud je komponenta neúčinná.

Pokud vybereme jinou nelinearitu, můžeme parametry zadat v účinnosti částečné účinnosti, nebo friction.

Možnosti

Zaškrtávací políčko 'tuhost pomocí fiktivní stěny' umožňuje stanovit tuhost podpory z údajů o geometrii a materiálu stěny. Parametry v Stiffness se nastavují pomocí fiktivní stěny.

Tuhost pomocí fiktivní stěny

Záložka Tuhost přes fiktivní stěnu se doporučuje zvláště u lineárních podpor 2D konstrukcí. Zde je možné stanovit konstanty podporových tuhostí z parametrů stěny, která se v modelu nezobrazuje.

Parametry

Zadejte hodnoty 'Šířka stěny' a 'Výška stěny', jejichž hodnoty jsou zapotřebí pro výpočet konstant tuhosti.

Materiál stěny

Pro stanovení konstant tuhosti jsou zapotřebí materiálové vlastnosti stěny. 'Materiál stěny' můžeme vybrat ze seznamu nebo ho můžeme vytvořit pomocí tlačítek a .

Podmínky pro stěnu

Pro stanovení lineárních a rotačních pružin se zohledňuje typ uložení na horní a dolní straně stěny. V seznamu jsou k dispozici následující možnosti:

• Kloub
• Elastický
• Tuhý

Pokud je vybrána možnost 'Pružný', je možné zadat stupeň podepření v základové stěně.

Při výpočtu tuhosti se standardně zohledňuje 'smyková tuhost'.

Pružné podpory vlivem fiktivní stěny

V této sekci se zobrazí konstanty podporových pružin, které vyplývají z geometrických a materiálových vlastností stěny. Hodnoty se převezmou do záložky 'Hlavní'.

Částečná účinnost

Parametr Částečná účinnost u prvku podpory je k dispozici jako nelineární vlastnost podpory (viz obrázek Výběr nelinearity podpory).

Definujte účinek podpory pro 'zápornou oblast' a také pro 'kladnou oblast'. Pravidla pro znaménka jsou vysvětlena v odstavci Failure. Seznam 'Typ' nabízí různá kritéria pro účinnost podpory.

• Kompletní: Složka podpory je plně účinná.
• Pevné z posunu/natočení podpory: Tuhost translační nebo rotační pružiny je účinná pouze do určitého posunu nebo pootočení. Pokud je tato mez překročena, nabývá účinnosti pevná podpora nebo vetknutí.
• Roztržení od podporové síly: Podepření je účinné pouze do určité síly nebo momentu. Pokud je limit překročen, podpora selže.
• Tažení od podporové síly/podporového momentu: Podepření je účinné pouze do určité síly nebo momentu. Pokud je překročena, deformace se stále zvyšují, ale napětí nikoli.
• Neúčinnost: Složka podpory není účinná.

Většinu typů podpor lze kombinovat s parametrem 'prokluz', což znamená, že podpora je účinná teprve po určitém posunu nebo natočení.

Diagram

Jako nelineární vlastnost podpory je k dispozici diagram podpory (viz obrázek Výběr nelinearity podpory).

Definujte počet definičních bodů pro pracovní diagram zadáním příslušných hodnot ve sloupci 'Posun' nebo 'Rotation'. Poté ve sloupci 'Síla' nebo 'Rotace' můžete přiřadit souřadnice x posunu nebo natočení s podporovými silami nebo momenty.

Pro 'začátek diagramu' a 'konec diagramu' jsou k dispozici následující kritéria:

• Roztrhání: Podpora je účinná pouze do maximální hodnoty síly nebo momentu. Pokud je limit překročen, podpora selže.
• Tečení: Podpora je účinná pouze do maximální hodnoty síly nebo momentu. Pokud je překročena, deformace se stále zvyšují, ale napětí nikoli.
• Průběžně: Mimo definiční rozsah se použije konstanta tuhosti posledního kroku.
• Zastavení: Přípustná deformace je omezena na maximální hodnotu posunu nebo pootočení. Pokud je tato mez překročena, nabývá účinnosti pevná podpora nebo vetknutí.

Tření

Seznam 'Nonlinearity' nabízí dvě možnosti, jak definovat tření v závislosti na jiné složce podpory (viz obrázek Výběr nelinearity podpory).

Přenášené podporové síly se vztahují k normálovým silám, které působí v jiném směru. Mezi podporovou a třecí silou existuje následující vztah: