Popis
Nosník je plně vetknutý (deplanace je omezena) na levém konci (x=0) a podepřený vidlicovou podporou (volná deplanace) na pravém konci (x=4a). Na nosník působí krouticí moment M, podélná síla Fx a příčná síla Fz. Stanoví se chování primárního krouticího momentu MTpri, sekundárního krouticího momentu MTsec a vázaného momentu Mω. Verifikační příklad je založen na příkladu, který představili Gensichen a Lumpe (viz odkaz).
Materiál | Ocel | Modul pružnosti | E | 210000,000 | MPa |
Smykový modul | G | 81000,000 | MPa | ||
Geometrie | Nosník | Délka průřezu | a | 2,000 | m |
Průřez | Výška | h | 400,000 | mm | |
Šířka | b | 180,000 | mm | ||
Tloušťka stěny | s | 10,000 | mm | ||
Tloušťka pásnice | t | 14,000 | mm | ||
Zatížení | Otáčivý moment | W | 6,000 | kNm | |
Podélná síla | Fx | 800,000 | KN | ||
Příčná síla | Fz | 100,000 | KN |
Analytické řešení
Analytické řešení není k dispozici. Jako reference slouží výsledky ze softwaru S3D.
Nastavení programů RFEM a RSTAB
- Modelováno v programech RFEM 5.05, RSTAB 8.05 a RFEM 6.01, RSTAB 9.01
- Velikost prvku je lFE = 0,025 m
- Je použit izotropní lineárně elastický materiálový model
- Je použita analýza druhého řádu
- V programech RFEM 5 a RSTAB 8 se používá modul RF-FE-LTB a FE-LTB
- Addon Vázané kroucení a Posouzení ocelových konstrukcí se používá v programu RFEM 6 a
Bod A | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Poměrná hodnota | RSTAB 9 | Poměrná hodnota |
MT [kNm] | 3,92 | - | 3,90 | 0,995 | 3,92 | 1,000 |
MTpri [kNm] | 0,00 | - | 0,00 | - | 0,01 | - |
MTsec [kNm] | 3,92 | - | 3,90 | 0,995 | 3,91 | 0,997 |
Mω [kNm] | -4,77 | -4,74 | -4,80 | 1,006 | -4,80 | 1,006 |
Bod B | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Poměrná hodnota | RSTAB 9 | Poměrná hodnota |
MT [kNm] | 3,86 | - | 3,88 | 1,005 | 3,86 | 1,000 |
MTpri [kNm] | 1,44 | - | 1,40 | 0,972 | 1,42 | 0,986 |
MTsec [kNm] | 2,42 | - | 2,48 | 1,025 | 2,44 | 1,008 |
Mω [kNm] | -0,17 | -0,17 | -0,19 | 1,118 | -0,17 | 1,000 |
Bod C | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Poměrná hodnota | RSTAB 9 | Poměrná hodnota |
ΔMT [kNm] | -6,00 | - | -6,00 | 1,000 | -6,00 | 1,000 |
MTpri [kNm] | 0,34 | - | 0,34 | 1,000 | 0,33 | 1,000 |
ΔM Tsec [kNm] | -6,00 | - | -6,00 | 1,000 | -5,99 | 0,998 |
Mω [kNm] | 3,88 | 3,89 | 3,95 | 1,018 | 3,94 | 1,015 |
Poznámka: ΔMT aΔM Tsec jsou hodnoty změny veličiny v bodě D. Tato změna je způsobena zatěžovacím momentem M.
Bod D | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Poměrná hodnota | RSTAB 9 | Poměrná hodnota |
MT [kNm] | -2.21 | - | -2.19 | 0,991 | -2.20 | 0,995 |
MTpri [kNm] | -1.22 | - | -1.19 | 0,975 | -1,20 | 0,984 |
MTsec [kNm] | -0,99 | - | -1,00 | 1,010 | -1,00 | 1,010 |
Mω [kNm] | 1,39 | 1,40 | 1,42 | 1,022 | 1,42 | 1,022 |
Bod E | S3D | ANSYS 15 | RFEM 6 | Poměrná hodnota | RSTAB 9 | Poměrná hodnota |
MT [kNm] | -2.21 | - | -2.19 | 0,991 | -2.20 | 0,995 |
MTpri [kNm] | -1,65 | - | -1,62 | 0,982 | -1,63 | 0,988 |
MTsec [kNm] | -0,56 | - | -0,57 | 1,018 | -0,57 | 1,018 |
Mω [kNm] | 0,00 | 0,00 | 0,00 | - | 0,00 | - |
Poznámka: Hodnoty deplanačního momentu Mω ve všech zkušebních bodech se dále vypočítají v programu ANSYS 15 pomocí prvku BEAM188. Všimněte si, že hodnoty řešení prvků se interpolují v požadovaných zkušebních bodech. Numerické řešení v programu ANSYS 15 provedla společnost Designtec sro
Bod A | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Poměrná hodnota | RSTAB 8 - FE/LTB | Poměrná hodnota |
MT [kNm] | 3,92 | - | 3,95 | 1,008 | 3,92 | 1,000 |
MTpri [kNm] | 0,00 | - | 0,00 | - | 0,00 | - |
MTsec [kNm] | 3,92 | - | 3,95 | 1,008 | 3,92 | 1,000 |
Mω [kNm] | -4,77 | -4,74 | -4,73 | 0,992 | -4,81 | 1,008 |
Bod B | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Poměrná hodnota | RSTAB 8 - FE/LTB | Poměrná hodnota |
MT [kNm] | 3,86 | - | 3,89 | 1,008 | 3,87 | 1,003 |
MTpri [kNm] | 1,44 | - | 1,41 | 0,979 | 1,42 | 0,986 |
MTsec [kNm] | 2,42 | - | 2,48 | 1,025 | 2,45 | 1,012 |
Mω [kNm] | -0,17 | -0,17 | -0,16 | 0,941 | -0,17 | 1,000 |
Bod C | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Poměrná hodnota | RSTAB 8 - FE/LTB | Poměrná hodnota |
ΔMT [kNm] | -6,00 | - | -6,00 | 1,000 | -6,00 | 1,000 |
MTpri [kNm] | 0,34 | - | 0,34 | 1,000 | 0,33 | 1,000 |
ΔM Tsec [kNm] | -6,00 | - | -6,00 | 1,000 | -6,00 | 1,000 |
Mω [kNm] | 3,88 | 3,89 | 3,87 | 0,997 | 3,95 | 1,008 |
Bod D | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Poměrná hodnota | RSTAB 8 - FE/LTB | Poměrná hodnota |
MT [kNm] | -2.21 | - | -2.19 | 0,991 | -2.20 | 0,995 |
MTpri [kNm] | -1.22 | - | -1.19 | 0,975 | -1,20 | 0,984 |
MTsec [kNm] | -0,99 | - | -1,00 | 1,010 | -1,00 | 1,010 |
Mω [kNm] | 1,39 | 1,40 | 1,41 | 1,014 | 1,41 | 1,014 |
Bod E | S3D | ANSYS 15 | RFEM 5 - RF-FE-LTB | Poměrná hodnota | RSTAB 8 - FE/LTB | Poměrná hodnota |
MT [kNm] | -2.21 | - | -2.19 | 0,991 | -2.20 | 0,995 |
MTpri [kNm] | -1,65 | - | -1,63 | 0,988 | -1,63 | 0,988 |
MTsec [kNm] | -0,56 | - | -0,57 | 1,018 | -0,57 | 1,018 |
Mω [kNm] | 0,00 | 0,00 | 0,00 | - | 0,00 | - |