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 |