147x
009019
7.12.2020

VE0019 | Plastický ohyb - momentové zatížení

Popis

Konzola je plně fixována na levém konci a zatížena ohybovým momentem podle následujícího náčrtu. Problém je popsán pomocí následující sady parametrů.

Materiál Elastic-Plastic Modul pružnosti E 210000,000 MPa
Poissonův součinitel ν 0,000 -
Smykový modul G 105000,000 MPa
Plastická pevnost fy 240,000 MPa
Geometrie Konzolový obvod L 2,000 m
Šířka w 0,005 m
Tloušťka t 0,005 m
Zatížení Ohybový moment M 6,000 Nm

Uvažují se malé deformace a vlastní tíha se v tomto příkladu zanedbá. Určete maximální průhyb uz,max.

Analytické řešení

Konzola je zatížena ohybovým momentem M. Nejprve probereme velikosti tohoto zatížení. Moment Me, když nastane první kluznost, a mezní moment Mp, když se konstrukce stane plastickým kloubem, se spočítají následovně:

Ohybový moment M způsobí pružně-plastický stav. Průřez v pružně plastickém stavu se dělí na pružné jádro a plastickou plochu, které jsou popsány parametrem zp podle následujícího diagramu.

Pružno -plastický moment Mep v průřezu se musí rovnat ohybovému momentu M. Z této rovnosti vyplývá zakřivení κ.

Celkový průhyb konstrukce uz,max se spočítá pomocí Mohrova' integrálu.

Nastavení programu RFEM

  • Modelováno v programech RFEM 5.16 a RRFEM 6.01
  • Velikost prvku je lFE = 0,020 m
  • Je uvažována geometrická lineární analýza
  • Počet přírůstků je 5
  • Smyková tuhost prutů se zanedbá

Výsledky

Materiálový model Analytické řešení RFEM 5 RFEM 6
uz,max [m] uz,max [m] Poměr [-] uz,max [m] Poměr [-]
Ortotropní plastický 2D 1,180 1,190 1,008 1,190 1,008
Izotropní plast 2D/3D, deska 1,173 0,994 1,173 0,994
Izotropní plastický 1D 1,180 1,000 1,180 1,000
Izotropní nelineární elastické 2D/3D, Plech, Mises 1,190 1,008 1,190 1,008
Izotropní nelineární elastické 2D/3D, Plech, Tresca 1,190 1,008 1,190 1,008
Izotropní plastický 1D 1,180 1,000 1,180 1,000

Reference
  1. Lubliner, J. (1990). Teorie plasticity. New York: Macmillan.