Materiály

Materiály jsou potřebné pro definici průřezů. Materiální vlastnosti se promítají do tuhostí prutů.

Název

Můžete zadat libovolný název pro materiál. Pokud se název shoduje se záznamem v knihovně, RSTAB načte uložené materiálové hodnoty. Chcete-li vybrat materiál z knihovny, klikněte na tlačítko na konci řádku pro zadávání. Jak převzít materiály je popsáno v kapitole Knihovna materiálů.

U materiálů z knihovny jsou 'Základní materiálové hodnoty' pevně nastaveny a nelze je měnit. Pokud chcete použít vlastní materiálové hodnoty, zaškrtněte v sekci 'Možnosti' políčko Vlastní materiál (viz sekce Vlastní materiál).

Základ

Karta Základ spravuje základní parametry materiálu. Poskytuje také možnosti řízení zvláštních vlastností, které můžete nastavit na dalších kartách.

Kategorie

V této sekci nastavíte typ materiálu a materiálový model.

Typ materiálu

Typ materiálu určuje, které parametry a součinitele jsou relevantní při posuzování. Toto třídění také určuje dílčí bezpečnostní součinitele materiálu, které se zvažují při posuzování podle normy.

U materiálu z knihovny je přednastaven jeden z následujících typů materiálů.

Materiálový model

V seznamu jsou na výběr materiálové modely 'Izotropní | Lineárně elastický' a 'Izotropní | Dřevo | Lineárně elastický (pruty)' (u dřevěných materiálů).

Izotropní | Lineárně elastický

Lineárně elastické tuhostní vlastnosti materiálu jsou nezávislé na směru. Mohou být popsány následovně:

Platí následující podmínky:

• E > 0
• G > 0
• ν > -1

Izotropní | Dřevo | Lineárně elastický (pruty)

Tento materiálový model je dostupný pro materiály typu 'Dřevo'. Umožňuje například modelovat vlastnosti OSB desky v prutovém modelu, který zachycuje různé tuhosti v závislosti na montážní poloze. Polohu desky můžete nastavit na kartě 'Izotropní | Dřevo | Lineárně elastický (pruty)' pomocí dvou seznamů.

Základní materiálové hodnoty

V této sekci karty 'Základ' jsou uvedeny nejdůležitější vlastnosti materiálu.

Modul pružnosti

Modul E popisuje poměr mezi normálovým napětím a deformací.

Modul pružnosti ve smyku

Modul pružnosti ve smyku G, také nazývaný skluzový modul, je druhou charakteristikou pro popis elastického chování lineárního, izotropního a homogenního materiálu. Deformace je v tomto případě založena na smykovém napětí.

Poissonovo číslo

Poissonovo číslo ν je potřeba pro stanovení příčné kontrakce. U izotropních materiálů se obvykle pohybuje mezi 0,0 a 0,5. Od hodnoty 0,5 (např. guma) je tedy nutné předpokládat, že se nejedná o izotropní materiál.

Vztah mezi modulem E, modulem G a Poissonovým číslem u izotropního materiálu je popsán rovnicí Poissonovo číslo.

Pokud zadáte Vlastní materiál se svými izotropními vlastnostmi, RSTAB stanoví Poissonovo číslo z hodnot E a G. Toto přednastavení můžete v případě potřeby změnit v seznamu 'Typ definice'.

Typ definice

Specifická hmotnost / Hustota

Specifická hmotnost γ popisuje hmotnost materiálu na jednotku objemu. Tento údaj je obzvláště důležitý pro zatížení 'Vlastní tíha': Automatická vlastní tíha modelu se určuje na základě specifické hmotnosti a průřezových ploch použitých prutů.

Hustota ρ popisuje hmotu materiálu na jednotku objemu. Tento údaj je potřeba pro dynamické analýzy.

Součinitel tepelné roztažnosti

Součinitel tepelné roztažnosti α popisuje lineární vztah mezi změnami teploty a délky (deformace materiálu při ohřevu, stlačení při ochlazení).

Součinitel tepelné roztažnosti je relevantní pro typy zatížení 'Teplota' a 'Teplotní změna'.

Možnosti

Políčka v této sekci karty 'Základ' umožňují ovlivnit materiálové vlastnosti. Po aktivaci volby se doplní nové karty.

Vlastní materiál

U materiálů z knihovny jsou materiálové hodnoty pevně nastavené. Proto je nelze přímo změnit v polích pro zadávání. Chcete-li upravit vlastnosti materiálu, aktivujte políčko 'Vlastní materiál'. Tím se zpřístupní vstupní pole základních materiálových hodnot na kartě 'Základ'. Také můžete na kartě 'Materiálové hodnoty' změnit hodnoty specifické pro posouzení (viz obrázek Úprava materiálových hodnot). Na kartě 'Úprava tuhosti' je možnost globálně škálovat modul E a G pomocí faktoru (viz obrázek Úprava materiálové tuhosti).

Závislé na teplotě

Chcete-li definovat lineárně elastický materiál s teplotně závislými namáháními-deformacemi, aktivujte políčka 'Vlastní' a 'Závislé na teplotě'. Pak můžete na kartě Závislé na teplotě nastavit materiálové hodnoty závislé na teplotě.

Odhad nákladů

Pro stanovení nákladů jsou využívány materiály přiřazené jednotlivým objektům. Můžete stanovit jednotkové náklady a jednotky objektů na kartě Odhad nákladů.

Odhad emisí CO₂

Také odhad emisí CO₂ je založen na materiálech přiřazených jednotlivým objektům. Můžete stanovit jednotkové náklady a jednotky na kartě Odhad emisí CO₂.

Vlastní textura

S vlastní texturou můžete přiřadit materiálu povrchovou strukturu. Při vykreslování jsou pak objekty zobrazeny velmi realisticky. Vyberte na kartě 'Vlastní textura' existující záznam nebo definujte novou texturu pomocí tlačítka (viz kapitola Textury).

Materiálové hodnoty

Na kartě Materiálové hodnoty jsou uvedeny všechny materiálové hodnoty, které hrají roli pro statickou analýzu a při posouzení v modulech.

Úprava tuhosti

Karta Úprava tuhosti se zobrazí, pokud na kartě 'Základ' zaškrtnete možnost Vlastní materiál. Zde můžete globálně upravit tuhost materiálu, například pro zohlednění bezpečnostních faktorů nebo snížených materiálových vlastností.

V seznamu sekce 'Typ modifikace' jsou na výběr dvě možnosti:

• Dílčí faktor pro moduly E a G
• Násobný faktor pro moduly E a G

V sekci 'Parametry' zadejte faktor, kterým má být upravena materiální tuhost.

Závislé na teplotě

Karta Závislé na teplotě se zobrazí, pokud na kartě 'Základ' zaškrtnete možnosti Vlastní materiál a Závislé na teplotě. Zde můžete popsat teplotně závislé charakteristiky materiálu. Teplotně závislé vlastnosti materiálu se berou v úvahu u objektů, které jsou tepelně zatíženy teplotou nebo teplotní změnou. Pro výpočet teplotních zatížení se použije koncová teplota daného kroku.

V seznamu 'Teplotně závislá charakteristika' vyberte materiálovou hodnotu, například modul E. Poté pomocí tlačítka vytvořte požadované řádky tabulky, abyste mohli vložit teploty s příslušnými hodnotami po řádcích. Pomocí tlačítka můžete také importovat data z tabulky Excelu.

'Referenční teplota' stanoví tuhosti pro objekty, které nemají teplotní zatížení. Při referenční hodnotě například 300 °C se použije snížený modul E pro všechny pruty z tohoto bodu teplotní křivky.

Knihovna vlastního materiálu

Můžete uložit vlastní materiál v knihovně jako šablonu. Takto nemusíte znovu definovat vlastnosti materiálu v dalších projektech.

Uložit materiál

Chcete-li uložit aktuální materiál jako vlastní materiál, klikněte po zadání materiálových hodnot dole v sekci 'Základní materiálové hodnoty' na tlačítko .

Zobrazí se dialog 'Nový vlastní materiál'.

Zadejte do pole 'Název' označení materiálu. Pokud je to nutné, můžete ještě upravit materiálové hodnoty. Pomocí tlačítka OK poté uložíte vlastní materiál do knihovny.

Načtení materiálu

Chcete-li načíst vlastní materiál z knihovny, klikněte v sekci 'Základní materiálové hodnoty' na tlačítko .

Zobrazí se dialog 'Úprava vlastního materiálu'. V této knihovně s vašimi uloženými materiály (viz obrázek Dialog 'Nový vlastní materiál') můžete vybrat odpovídající záznam a poté převzít pomocí tlačítka OK.

Pokud jste načetli vlastní materiál a chcete obecně změnit jeho vlastnosti, můžete materiálové hodnoty upravit pomocí tlačítka (v sekci 'Základní materiálové hodnoty') v knihovně.

Odhad nákladů

Karta Odhad nákladů se zobrazí, pokud na kartě 'Základ' zaškrtnete možnost Odhad nákladů.

Zaškrtněte pro konstrukční objekty 'Pruty', která charakteristika materiálu je relevantní pro odhad nákladů: Hmotnost, objem nebo plocha.

Zadejte do sloupce 'Jednotková cena' hodnotu, kterou stojí jednotka materiálu. V seznamu sloupce 'Jednotka' jsou na výběr různé možnosti pro jednotkové náklady.

Na základě jednotkových nákladů a vlastností prutů, které jsou materiálu přiřazeny, program přímo určí podílové náklady.

'Celková hmotnost' na konci tabulky ukazuje hmotu, která vznikne součtem všech aktivovaných částí hmotností materiálu. Také se uvádí podíl celkové hmotnosti daného materiálu na hmotnosti všech materiálů aktivovaných pro odhad nákladů.

'Celkové náklady' ukazují cenu, která vznikne součtem všech aktivovaných částí nákladů materiálu. Také se uvádí podíl nákladů daného materiálu na celkové ceně všech materiálů aktivovaných pro odhad nákladů.

Celkové náklady vzniknou součtem celkových nákladů všech materiálů aktivovaných pro odhad nákladů.

Odhad emisí CO₂

Karta Odhad emisí CO₂ se zobrazí, pokud na kartě 'Základ' zaškrtnete možnost Odhad emisí CO₂.

Zaškrtněte pro konstrukční objekty 'Pruty', která charakteristika materiálu je relevantní pro odhad emisí CO₂: Hmotnost, objem nebo plocha apod.

Zadejte do sloupce 'Jednotková emise' hodnotu, kterou způsobí jednotka daného materiálu na emise CO₂. V seznamu sloupce 'Jednotka' jsou na výběr různé emisní jednotky pro CO₂-ekvivalenty.

Na základě jednotkových emisí a vlastností konstrukčních objektů, které jsou materiálu přiřazeny, program určí podílové emise CO₂. Výpočet se tedy provádí přímo a ne jako v jiných modulech pomocí samostatné funkce.

'Součet emisí' ukazuje CO₂-ekvivalenty, které vzniknou součtem všech aktivovaných částí emisí materiálu. Také se uvádí podíl emisí daného materiálu na celkových emisích všech materiálů, které jsou aktivovány pro odhad.

'Celkové emise' vzniknou součtem souhrnných emisí všech materiálů aktivovaných pro odhad emisí CO₂.