94x
000126
8.4.2024

VE0126 | Maxwellův materiálový model

Popis

Materiálový model Maxwell se skládá z lineární pružiny a viskózního tlumiče zapojených v sérii. V tomto verifikačním příkladu je testováno časové chování tohoto modelu. Materiálový model podle Maxwella je zatížen konstantní silou Fx. Tato síla způsobuje počáteční deformaci díky pružině, která pak vlivem tlumiče v čase roste. Deformace se sleduje v době zatížení (20 s) a na konci analýzy (120 s). Je použita časová analýza s lineární implicitní Newmarkovou metodou.

Vlastnosti systému Pružina Tuhost k 100,000 kN/m
Tlumič Viskózní tlumení c 1000,000 kNs/m
Zatížení Síla Fx 1,000 KN

Analytické řešení

Materiálový model Maxwell je sériovým spojením pružiny a tlumiče. Napětí v pružině σe a napětí v tlumiči σv se rovnají (σev =σ). Celkové přetvoření tohoto modelu je definováno následovně:

Tento vzorec lze upravit pro získání deformace materiálového modelu podle Maxwella v určitém čase s ohledem na to, že zatěžování začíná v čase t0.

Poté je možné vypočítat deformaci v čase 20 s a 120 s, viz výsledky.

Nastavení programů RFEM a RSTAB

  • Modelováno v programu RFEM 6.05
  • Je použita časová analýza s časovým diagramem
  • Je použita lineární implicitní Newmarkova metoda

Výsledky

Množství Analytické řešení RFEM 6 Poměrná hodnota
ux (t=20) [mm] 10,000 10,005 1,001
ux (t=120) [mm] 110,000 110,005 1,000

Časový průběh deformace ux vidíme na následujícím obrázku.