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 (σe =σv =σ). Celkové přetvoření tohoto modelu je definováno následovně:
E | Modul pružnosti |
t | čas |
eta | Dynamic viscosity |
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.