Materiály

Materiály jsou potřebné pro definici průřezů. Materiálové vlastnosti vstupují do tuhostí prutů.

Dialog 'Nový materiál'

Název

Pro materiál můžete zadat libovolný název. Pokud se označení shoduje se záznamem v databázi, načte RSTAB uložené materiálové charakteristiky. Pro výběr materiálu v databázi klikněte na tlačítko na konci vstupního řádku. Převzetí materiálů je popsáno v kapitole Databáze materiálů.

U materiálů z databáze jsou základní materiálové charakteristiky pevně nastaveny a nelze je měnit. Pokud chcete použít uživatelsky definované charakteristiky materiálu, zaškrtněte v sekci „Možnosti“ políčko Uživatelský materiál (viz sekce Uživatelský materiál).

Základ

Záložka Základ spravuje základní materiálové parametry. Nabízí také možnosti řízení zvláštních vlastností, které můžete definovat v dalších záložkách.

Kategorie

V této sekci určíte typ materiálu a materiálový model.

Typ materiálu

Typ materiálu určuje, které parametry a součinitele jsou relevantní pro posouzení. Tato klasifikace také určuje dílčí součinitele spolehlivosti materiálu, které se zohledňují při posouzení v závislosti na normě.

U materiálu z databáze je přednastaven jeden z následujících typů materiálu.

Typy materiálů

Materiálový model

V seznamu jsou k dispozici materiálové modely „Izotropní | Lineárně elastický“ a „Izotropní | Dřevo | Lineárně elastický (pruty)“ (u dřevěných materiálů).

Výběr materiálového modelu

Izotropní | Lineárně elastický

Lineárně elastické vlastnosti tuhosti materiálu jsou nezávislé na směru. Lze je popsat následovně:

Platí následující podmínky:

• E > 0
• G > 0
• ν > -1

Izotropní | Dřevo | Lineárně elastický (pruty)

Tento materiálový model je k dispozici u materiálů typu „Dřevo“. Můžete s ním například zobrazit vlastnosti OSB desky v prutovém modelu, který zohledňuje různé tuhosti v závislosti na poloze uložení. Polohu desky můžete určit v záložce „Izotropní | Dřevo | Lineárně elastický (pruty)“ pomocí obou seznamů.

Parametry izotropního lineárně elastického materiálu pro dřevo pro pruty

Základní materiálové charakteristiky

V této sekci záložky „Základ“ jsou uvedeny nejdůležitější charakteristiky materiálu.

Záložka "'Základní charakteristiky materiálu'

Modul pružnosti

Modul pružnosti popisuje poměr mezi axiálním napětím a přetvořením.

Smykový modul

Smykový modul G, nazývaný také modul ve smyku, je druhá charakteristika pro popis elastického chování lineárního, izotropního a homogenního materiálu. Deformace je v tomto případě založena na smykovém napětí.

Poissonova konstanta

Poissonova konstanta ν, nazývaná také Poissonovo číslo, je potřebná pro určení příčné kontrakce. U izotropních materiálů se Poissonova konstanta obvykle pohybuje mezi 0,0 a 0,5. Od hodnoty 0,5 (např. pryž) je proto třeba předpokládat, že se nejedná o izotropní materiál.

Vztah mezi modulem pružnosti, modulem G a Poissonovou konstantou u izotropního materiálu je popsán v rovnici Poissonova konstanta.

Pokud zadáte Uživatelský materiál s jeho izotropními vlastnostmi, určí RSTAB Poissonovu konstantu z hodnot modulu E a G. Toto přednastavení můžete v případě potřeby změnit v seznamu „Typ definice“.

Typ definice

Měrná hmotnost / hustota

Měrná hmotnost γ popisuje hmotnost materiálu na jednotku objemu. Údaj je důležitý zejména pro zatěžovací stav „Vlastní tíha“: automatická vlastní tíha modelu se určí z měrné hmotnosti a průřezových ploch použitých prutů.

Hustota ρ popisuje hmotnost materiálu na jednotku objemu. Tento údaj je potřebný pro dynamické analýzy.

Součinitel tepelné roztažnosti

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

Součinitel tepelné roztažnosti je relevantní pro typy zatížení „Teplota“ a „Změna teploty“.

Možnosti

Zaškrtávací políčka v této sekci záložky „Základ“ umožňují ovlivnit materiálové vlastnosti. Po aktivaci možnosti se doplní nové záložky.

Sekce "Možnosti"

Uživatelský materiál

U materiálů z databáze jsou materiálové charakteristiky pevně přednastaveny. Nelze je proto přímo měnit ve vstupních polích. Chcete-li upravit vlastnosti materiálu, aktivujte zaškrtávací políčko „Uživatelský materiál“. Tím se zpřístupní vstupní pole základních materiálových charakteristik v záložce „Základ“. Stejně tak můžete v záložce „Materiálové hodnoty“ měnit charakteristiky specifické pro posouzení (viz obrázek Přizpůsobení materiálových charakteristik). V záložce „Změna tuhosti“ je možné globálně škálovat modul E a G součinitelem (viz obrázek Přizpůsobení tuhosti materiálu).

Závislé na teplotě

Pro definování lineárně elastického materiálu s teplotně závislými vlastnostmi napětí-přetvoření aktivujte zaškrtávací políčka „Uživatelský“ a „Závislé na teplotě“. Teplotně závislé materiálové charakteristiky pak můžete zadat v záložce Závislé na teplotě.

Odhad nákladů

Pro stanovení nákladů se použijí materiály, které jsou přiřazeny jednotlivým objektům. Jednotkové náklady a jednotky objektů můžete zadat v záložce Odhad nákladů.

Odhad emisí CO₂

Také odhad emisí CO₂ je založen na materiálech, které jsou přiřazeny jednotlivým objektům. Jednotkové emise a jednotky můžete zadat v záložce Odhad emisí CO₂.

Uživatelská textura

Pomocí uživatelské textury můžete materiálu přiřadit povrchovou strukturu. Objekty se pak v renderování zobrazí velmi realisticky. V záložce „Uživatelská textura“ vyberte existující záznam nebo pomocí tlačítka definujte novou texturu (viz kapitola Textury).

Materiálové hodnoty

V záložce Materiálové hodnoty jsou uvedeny všechny materiálové charakteristiky, které hrají roli pro statickou analýzu a posouzení v addonech.

Úprava vlastností materiálu

Změna tuhosti

Záložka Změna tuhosti se zobrazí, pokud jste v záložce „Základ“ zaškrtli možnost Uživatelský materiál. Zde můžete globálně upravit tuhost materiálu, například pro zohlednění součinitelů bezpečnosti nebo redukovaných materiálových vlastností.

Úprava tuhosti materiálu

V seznamu sekce „Typ úpravy“ jsou k dispozici dvě možnosti výběru:

• Dělící součinitel pro moduly E a G
• Násobící součinitel pro moduly E a G

V sekci „Parametr“ zadejte součinitel, kterým se má upravit tuhost materiálu.

Závislé na teplotě

Záložka Závislé na teplotě se zobrazí, pokud jste v záložce „Základ“ zaškrtli možnosti Uživatelský materiál a Závislé na teplotě. Zde můžete popsat teplotně závislé charakteristiky materiálu. Teplotně závislé materiálové vlastnosti se zohledňují pro objekty, které jsou tepelně namáhány teplotou nebo změnou teploty. Při výpočtu teplotních zatížení se použije konečná teplota příslušného kroku.

Zadání vlastností materiálu v závislosti na teplotě

V seznamu „Teplotně závislá charakteristika“ vyberte materiálovou charakteristiku, například modul pružnosti. Poté pomocí tlačítka vytvořte potřebné řádky tabulky, abyste mohli zadat teploty s příslušnými hodnotami po řádcích. Pomocí tlačítka lze data také importovat z excelové tabulky.

„Referenční teplota“ určuje tuhosti pro objekty, které nemají žádné teplotní zatížení. Při referenční hodnotě například 300 °C se pro všechny pruty použije redukovaný modul pružnosti tohoto bodu teplotní křivky.

Uživatelská databáze materiálů

Uživatelský materiál můžete uložit v databázi jako šablonu. Nemusíte tak materiálové vlastnosti v dalších projektech znovu definovat.

Uložení materiálu

Chcete-li uložit aktuální materiál jako uživatelský materiál, klikněte po zadání materiálových charakteristik dole v sekci „Základní materiálové charakteristiky“ na tlačítko .

Uložení uživatelsky zadaného materiálu v databázi

Zobrazí se dialog „Nový uživatelský materiál“.

Dialog 'Nový uživatelský materiál'

Do pole „Název“ zadejte označení materiálu. V případě potřeby můžete ještě upravit materiálové charakteristiky. Tlačítkem OK pak uložíte uživatelský materiál do databáze.

Načtení materiálu

Chcete-li načíst uživatelský materiál z databáze, klikněte v sekci „Základní materiálové charakteristiky“ na tlačítko .

Načtení uživatelského materiálu z knihovny

Zobrazí se dialog „Upravit uživatelský materiál“. V této databázi s vašimi uloženými materiály (viz obrázek Dialog „Nový uživatelský materiál“) můžete vybrat příslušný záznam a poté jej převzít tlačítkem OK.

Pokud jste načetli uživatelský materiál a chcete obecně změnit vlastnosti, můžete materiálové charakteristiky upravit v databázi pomocí tlačítka (v sekci „Základní materiálové charakteristiky“).

Odhad nákladů

Záložka Odhad nákladů se zobrazí, pokud jste v záložce „Základ“ zaškrtli možnost Odhad nákladů.

Nastavení jednotkových nákladů a jednotek pro materiály

Zaškrtněte u konstrukčních objektů „Pruty“, která charakteristika materiálu je pro odhad nákladů relevantní: hmotnost, objem nebo plocha.

Do sloupce „Jednotkové náklady“ zadejte hodnotu, kolik stojí jedna jednotka materiálu. V seznamu sloupce „Jednotka“ jsou k dispozici různé možnosti jednotkových nákladů.

Z jednotkových nákladů a vlastností prutů, které jsou přiřazeny materiálu, určí program přímo poměrné náklady.

„Celková hmotnost“ na konci tabulky ukazuje hmotnost, která vyplývá ze součtu všech aktivovaných dílčích hmotností materiálu. Dále je uveden podíl celkové hmotnosti, který tento materiál tvoří na hmotnosti všech materiálů, které jsou pro odhad nákladů aktivovány.

„Celkové náklady“ ukazují cenu, která vyplývá ze součtu všech aktivovaných dílčích nákladů materiálu. Dále je uveden podíl nákladů, který tento materiál tvoří na celkové ceně všech materiálů, které jsou pro odhad nákladů aktivovány.

„Celkové náklady“ vyplývají ze součtu celkových nákladů všech materiálů, které jsou pro odhad nákladů aktivovány.

Odhad emisí CO₂

Záložka Odhad emisí CO₂ se zobrazí, pokud jste v záložce „Základ“ zaškrtli možnost Odhad emisí CO₂.

Nastavení emisních jednotek a jednotek pro materiály

Zaškrtněte u konstrukčních objektů „Pruty“, která charakteristika materiálu je pro odhad emisí CO₂ relevantní: hmotnost, objem nebo plocha atd.

Do sloupce „Jednotková emise“ zadejte hodnotu, kolik CO₂ způsobuje jedna jednotka materiálu. V seznamu sloupce „Jednotka“ jsou k dispozici různé emisní jednotky pro ekvivalenty CO₂.

Z jednotkových emisí a vlastností konstrukčních objektů, které jsou přiřazeny materiálu, určí program poměrné emise CO₂. Výpočet se tedy provádí přímo, a nikoli jako u jiných addonů prostřednictvím samostatné funkce.

„Celková emise“ ukazuje ekvivalenty CO₂, které vyplývají ze součtu všech aktivovaných dílčích emisí materiálu. Dále je uveden podíl emisí, který tento materiál tvoří na celkových emisích všech materiálů, které jsou pro odhad aktivovány.

„Celková emise“ vyplývá ze součtu celkových emisí všech materiálů, které jsou pro odhad emisí CO₂ aktivovány.